3.2.3.2. Основные сценарии цифровизации стс

Преобразование аналоговых СТС с присущими им особенностями (применение АТС малой емкости, специфические системы сигнализации и тому подобное) в современные цифровые коммутируемые сети будет осуществляться по различным сценариям. Выбор оптимального сценария – достаточно сложная задача. Ее можно решить при анализе характеристик конкретной СТС и предъявляемых к ней требований. Совокупность возможных методов цифровизации СТС может быть представлена следующими сценариями [2, 35]:

• постепенная замена аналоговых АТС (по мере их физического и/или морального старения) цифровыми коммутационными станциями;

• построение "наложенной цифровой сети", что подразумевает замену, в первую очередь, аналоговой ЦС;

• замена сразу всех аналоговых АТС цифровыми коммутационными станциями (метод "Бульдозера") или средствами беспроводного доступа к ЦС;

• полная интеграция СТС с цифровой ГТС, которая представляет собой один из вариантов построения "наложенной сети".

Все эти сценарии могут использоваться как единственное решения для модернизации СТС. Возможно также разумное сочетание двух (или более) сценариев. Во всех случаях модернизация СТС могут использоваться беспроводные средства электросвязи классов PTP и PMP. Все четыре сценария целесообразно рассмотреть на примере цифровизации одной и той же СТС. Ее структура показана на рисунке 3.17. Предполагается, что все сельские АТС являются аналоговыми станциями. Выход на междугородную сеть обеспечивается цифровой АМТС.

Структура модернизируемой сельской телефонной сети

Рисунок 3.17

Для анализа первого сценария, основанного на замене коммутационных станций по мере их физического или морального старения, введем следующие допущения:

а) ЦС построена на базе координатной станции, которая эксплуатируется около десяти лет;

б) в качестве обеих УС используются квазиэлектронные АТС, установленные менее пяти лет назад;

в) с точки зрения телефонной связи ЦС и УС еще не устарели ни морально, ни физически;

г) необходимо в ближайшие годы заменить ОС1, ОС3, ОС5, ОС7 и ОС9, а в обозримой перспективе – ОС2, ОС4, ОС6 и ОС8.

В сельских АТС могут устанавливаться четырехпроводные транзитные соединения. Это позволяет избежать проблем превышения норм по затуханию, свойственных ГТС [7]. Поэтому первый сценарий модернизации СТС, основанный на прагматической стратегии модернизации ТФОП [1], может быть реализован на практике. На рисунке 3.18 показана структура СТС после замены всех девяти аналоговых ОС. Как и ранее, цифровые коммутационные станции отмечены темным цветом.

Структура СТС после замены всех аналоговых ОС

Рисунок 3.18

Сеть, сформировавшаяся после замены аналоговых ОС, имеет ряд достоинств и недостатков. Несомненным достоинством можно считать простоту процесса развития СТС. Действительно, Оператору следует постепенно заменять те АТС, которые устарели морально или физически. Транспортная сеть может долго использовать аналоговые системы передачи. Недостатки рассматриваемого сценария очевидны. Они обусловлены наличием аналоговых коммутационных станций между цифровыми ОС и АМТС. В частности, невозможна поддержка услуг ЦСИО. Большие проблемы могут возникнуть при формировании платежеспособного спроса на другие виды обслуживания. Понятно, что практически невозможно использовать новые принципы технической эксплуатации всей системы электросвязи сельской административного района. Синхронизация ОС от вышестоящей станции (для структуры, показанной на рисунке 3.18) исключена. Вряд ли выбор Оператором такого сценария развития СТС можно считать оптимальным.

Второй сценарий основан на создании "цифровой наложенной сети". Этот сценарий отличается от одноименного варианта развития ГТС. В первую очередь, должна быть установлена цифровая ЦС (или УСП). Это позволяет включать цифровые ОС, которые заменяют аналоговые станции, самым эффективным способом. Еще одна важная черта рассматриваемого сценария модернизации СТС – переход к одноступенчатой структуре, что подразумевает отказ от использования УС. Такое решение диктуется особенностями построения цифровых телефонных сетей в сельской местности [36].

На рисунке 3.19 показан первый этап модернизации СТС при использовании рассматриваемого сценария. Аналоговая УС1 упраздняется, что позволяет включить три ОС, две из которых заменяются цифровыми, прямо в ЦС. Вторая УС переходит в ранг ОС, в которую включаются три концентратора. Эти концентраторы заменяют три аналоговые ОС.

Построение "наложенной цифровой сети". Первый этап модернизации СТС

Рисунок 3.19

В данном случае выполняются два требования концепции "наложенной сети". Все цифровые коммутационные станции связываются между собой без использования аналоговых транзитных узлов. Для связи новых коммутационных станций организуются исключительно цифровые тракты. Такие же тракты целесообразно использовать между цифровыми и аналоговыми АТС. На рисунке такое решение показано для пучков СЛ, связывающих ЦС с ОС2 и ОС3.

Уже на первом этапе модернизации СТС появляется возможность использовать современную систему централизованной технической эксплуатации для оборудования новых ОС и концентраторов. Это обеспечивается установкой современной цифровой ЦС. Кроме того, цифровые ОС будут синхронизироваться от оборудования ЦС, что позволит обеспечить введение ряда новых видов услуг.

На втором этапе цифровизации СТС заменяются ОС1, ОС2, ОС3 и ОС6. Для этого могут использоваться различные виды оборудования. Например, вместо ОС1 – ОС3 будут установлены концентраторы, включаемые в ЦС, а ОС6 заменяются цифровой станцией. Напомним, что пока мы не рассматривали использование беспроводной техники связи. В принципе, аналоговые ОС могут заменяться и системой типа PMP. Структура СТС, формируемая в результате завершения процесса цифровизации приведена на рисунке 3.20. В данном случае предполагается, что цифровизация СТС осуществляется в два этапа. На самом деле их будет несколько больше.

Построение "наложенной цифровой сети". Последний этап модернизации СТС

Рисунок 3.20

В качестве первой цифры в номере трех концентраторов, заменяющих ОС1, ОС2 и ОС3, используется "0". Это означает, что концентратор включается в ЦС. Этот сценарий цифровизации СТС представляется предпочтительным, если транспортную сеть можно модернизировать за счет использования современных кабелей или цифровых РРЛ.

Третий сценарий, подразумевающий замену сразу всех аналоговых УС и ОС, обычно не рассматривается как практически возможное решение. Тем не менее, в ряде случаев такой сценарий может оказаться весьма привлекательным для минимизации суммарных инвестиций, необходимых для модернизации СТС. Выбор третьего сценария может быть осуществлен в результате тщательного анализа кривых чистой текущей стоимости (NPV). Мне приходилось сталкиваться с проектами, в которых Оператор выбирал стратегию замены большой группы аналоговых станций оборудованием беспроводного доступа. Реже к таким решениям приводят проекты, в которых не предусматривается столь существенная смена технологий. Иными словами, при замене аналоговых ОС на цифровые сценарий демонтажа сразу же всех старых станций (или их большой группы) Оператором анализируется как исключение.

Далее третий сценарий рассматривается для модели СТС, показанной на рисунке 3.17, при следующих допущениях:

• УС2 и все обслуживаемые ею ОС экономически выгодно заменить системой беспроводного доступа типа PMP;

• абонентов УС1, ОС4 и ОС5 целесообразно обслуживать за счет системы беспроводного доступа типа PMP, а ОС6 должна быть заменена цифровой коммутационной станцией;

• ОС1, ОС2 и ОС3 заменяются концентраторами, которые непосредственно включаются в ЦС.

Структура модернизированной сети показана на рисунке 3.21. Пожалуй, ее основные недостатки объясняются экономическими факторами, среди которых – значительные начальные инвестиции. С технической точки зрения (эксплуатационные задачи, введение новых услуг и прочее) третий сценарий представляется самым предпочтительным.

Модернизация СТС по третьему сценарию

Рисунок 3.21

Численность БС и заменяемых ими ОС может не совпадать. Оборудование БС не всегда будет устанавливаться там, где ранее располагались демонтированные аналоговые станции.

Четвертый сценарий модернизации СТС основан на ее полной интеграции с ГТС. Такое решение можно рассматривать как частный случай того сценария, который предусматривает построение "наложенной сети". Действительно, если все УС и ОС заменить выносными концентраторами, то полученную сеть можно считать частью ГТС. На самом деле реальные условия несколько отличаются от такой схемы. На территории сельского административного района существует совокупность анклавов, в границах которых абонентов более устраивает включение в ГТС либо центра субъекта Федерации, либо другого города (например, обозначенного на рисунке 3.14 буквой "K"). Это означает, что четвертый сценарий модернизации СТС иногда связан с развитием тех ГТС, которые созданы не в центре сельского административного района.

Для уточнения решаемой задачи воспользуемся моделью, основой которой служит структура СТС, изображенная на рисунке 3.14. Дополнительно покажем пять анклавов, где расположены абоненты, более тяготеющие к трем различным ГТС. Соответствующая модель показана на рисунке 3.22, в котором анклавы обозначены большой буквой "А" с индексами от единицы до пятерки.

Сценарий полной интеграции СТС с ГТС. Модель сети

Рисунок 3.22

В первом анклаве сосредоточена группа абонентов, для которой характерен большой обмен с ГТС центра субъекта Федерации. Весьма возможно, что включение АТС, которая обслуживает трафик города "К", не в АМТС, а на правах районной станции в ГТС центра субъекта Федерации будет весьма экономичным решением.

Во втором и в третьем анклавах показана ситуация, когда некоторые группы абонентов в сельской местности также целесообразно включать в ГТС центра субъекта Федерации. Такое положение может быть обусловлено производственными факторами (строительство крупных промышленных комплексов, организация складов за пределами города и прочее), особенностями застройки отдельных фрагментов в сельской местности (например, появление группы элитных домов) и иными обстоятельствами.

Четвертый анклав представляет пример противоположного характера. Когда СТС только начинала развиваться, телефонизацию некоторых населенных пунктов иногда осуществляли за счет подключения к ГТС. Часть таких населенных пунктов экономичнее было бы обслуживать за счет переключения их коммутационных станций (или выносных модулей) в ЦС. Именно такой населенный пункт выделен в четвертый анклав.

Пятый анклав отражает часто встречающуюся ситуацию для населенных пунктов, расположенных у самых границ сельского административного района. В таких ситуациях могут возникать производственные связи, стимулирующие информационные потоки с центром соседнего административного района. Поэтому, кроме обязательной связи со своей ЦС, может оказаться выгодным организовать прямой пучок СЛ к одной из станций в соседнем районе. Кстати, такая ситуация достаточно часто встречается в США и Канаде. В справочниках "Желтые страницы" для большинства штатов тарифы для таких прямых пучков СЛ близки к уровню оплаты местных соединений.

На рисунке 3.23 показана финальная стадия полной интеграции СТС с тремя ГТС. Предполагается, что ОС1, ОС2 и ОС3 заменяются выносными концентраторами, а УС ликвидируется. Три оставшиеся ОС, обслуживаемые ранее демонтированной УС, также заменяются выносными концентраторами. Коммутационное оборудование, включаемое в ГТС центра субъекта Федерации, имеет статус МС.

Сценарий полной интеграции СТС с ГТС. Результат модернизации сети

Рисунок 3.23

На этом рисунке можно отметить три существенные особенности, которые следует прокомментировать. Во-первых, МС2 и МС3 должны иметь прямые пучки для связи с ЦС. Это необходимо, чтобы обеспечить абонентам МС2 и МС3 выход к экстренным и справочным службам районного центра. Надпись "УСС" возле направлений, показанных пунктирными линиями, подчеркивает тот факт, что основное назначение этих связей состоит именно в обеспечении доступа к экстренным службам. Во-вторых, концентратор К08 имеет второе обозначение – К11. Это означает, что используемое коммутационное оборудование одновременно включено в две ЦС. В-третьих, возле АМТС поставлен значок "звездочка". Стрелка, огибающая этот значок, указывает на возможность связи ЦС с ГТС центра субъекта Федерации помимо АМТС (за счет организации в транспортной сети прямого пучка междугородных каналов).

Сценарии цифровизации СТС, рассмотренные в этом параграфе, чаще всего будут использоваться в различных сочетаниях. Выбор оптимального сценария – сложная задача, для решения которой необходимо выполнить комплекс работ, включая тщательный анализ характеристик существующей СТС, прогнозирование требований потенциальных клиентов на перспективу, исследование возможных путей развития системы связи в сельской местности и расчет технико-экономических показателей для тех вариантов, которые представляют практическую ценность для Оператора.

При анализе всех сценариев цифровизации СТС не акцентировалось внимание на организацию связи в труднодоступных и малонаселенных пунктах. Это не означает, что предлагаемые решения не могут быть использованы для этих фрагментов сельской местности. Дело в том, что проблема предоставления инфокоммуникационных услуг в труднодоступных и малонаселенных пунктах при разумных инвестициях иногда требует иных решений. Их анализу посвящен следующий параграф.