Основы построения телекоммуникационных сетей
Общие сведения о телекоммуникационных сетях и системах
Термины телекоммуникационные системы и телекоммуникационные сети начинают применяться наряду с терминами системы электросвязи (системы связи) и сети электросвязи (сети связи) в результате активного проникновения англоязычной терминологии в русскую техническую лексику. Ввиду новизны многих слов современного русского технического языка и отсутствия их пояснения в ранее изданной технической литературе ниже уделяется определенное внимание терминологическому аспекту изложения материала.
Итак, электросвязь (telecommunication) - это передача сообщений (информации) с помощью электромагнитных сигналов. Отдельные виды и соответствующие им службы электросвязи относятся к передаче сообщений определенного типа: телефонных, телеграфных, данных (сообщения для обработки на вычислительных машинах - компьютерах или обработанные ими), факсимильных (неподвижные изображения), телевизионных, видеотелефонных, газетных полос для децентрализованной печати, звукового вещания и других. Основной объем передаваемых сообщений (основной трафик) составляет телефонная связь. Совокупность оборудования (аппаратуры) для передачи/приема сигналов электросвязи и среды распространения этих сигналов называется системой электросвязи или телекоммуникационной системой. Совокупность телекоммуникационных систем, объединенных по принципам территориального расположения, Функционирования и подчиненности, называется сетью электросвязи (сетью связи) или телекоммуникационной сетью.
Среди телекоммуникационных сетей различаются первичная сеть и вторичные сети. Первичная сеть содержит аппаратуру многоканальных телекоммуникационных систем, т.е. систем передачи, и линий передачи (чаще говорят: линий связи), эта сеть дает совокупность универсальных каналов передачи. К таким каналам относятся аналоговый канал тональной частоты (канал ТЧ) с полосой эффективно передаваемых частот 0,3-3,4 кГц, основной цифровой канал ОЦК со скоростью передачи информации 64 кбит/с, а такие каналы и тракты с большей пропускной способностью.
На основе первичной сети создаются вторичные сети по видам электросвязи. Вторичная сеть некоторого вида электросвязи (например, телефонная сеть общего пользования ТФОП) представляет собой закрепленные за этой сетью каналы и тракты первичной сети, принадлежащие данной сети центры коммутации, аппаратуру передачи/приема и физические линии, а также оконечное оборудование данного вида связи (последнее ввиду принадлежности пользователям услуг связи часто не относят к телекоммуникационной сети). Каждая вторичная сеть дает совокупность каналов соответствующего вида связи.
Основы вышеизложенного подхода к осуществлению электрической связи были реализованы в еасс - единой автоматизированной сети связи Союза ССР. В настоящий момент эта сеть, с соответствующими структурными и техническими изменениями, называется Взаимоувязанной сетью связи (ВСС) Российской Федерации. ВСС РФ развивается в соответствии с положениями о развитии связи на период 1995-2015 гг., содержащимися в разработанной Министерством связи РФ "Концепции развития связи Российской Федерации".
Взаимоувязанная сеть связи РФ
Связь РФ представляет собой совокупность сетей и служб связи и функционирует на территории России как взаимоувязанный производственно-хозяйственный комплекс. Связь является частью инфраструктуры страны. Инфраструктура (в буквальном переводе - внутренняя структура) страны - это комплекс отраслей деятельности человека, обслуживающих производство и социальную сферу; сюда входят энергетика, транспорт, связь, информатика, наука, здравоохранение, образование, культура.
Структура связи РФ представлена на рис. 1. Как видно из рисунка, связь РФ в целом включает в себя электросвязь и почтовую связь. Эти виды связи в своей основе действуют независимо друг от друга, имеющееся взаимодействие (служебная электросвязь в почтовом ведомстве, электронная почта, почтовые уведомления в службах электросвязи и т.д.) показано стрелками на рисунке.
Основой электросвязи РФ является ВСС - совокупность технологически сопряженных сетей электросвязи общего пользования, ведомственных, корпоративных (для определенного круга пользователей) и других сетей электросвязи на территории России независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности, обеспеченная общим централизованным управлением, которое строится по иерархически-территориальному принципу. Основные органы управления ВСС России - Главный (национальный) центр управления ГЦУ, региональные центры управления (РЦУ) в выделенных зонах на территории одного или нескольких субъектов РФ, а также узловые территориальные пункты управления (ТПУ) и информационно-исполнительные пункты (ИП).
Управление связью РФ регулируется Министерством связи РФ. В ВСС могут не входить, т.е. не иметь указанного централизованного управления, выделенные сети (сети ведомств, организаций и Фирм, имеющих собственное оборудование линии, например, сеть связи на железнодорожном транспорте, на газопроводах, компьютерные сети банков и т.д.), внутрипроизводственные и технологические сети (сети учреждений и организаций, например, локальные вычислительные сети по управлению производственными процессами, телефонные сети абонентов учрежденческих АТС и т.д.).
Состав Взаимоувязанной сети связи РФ иллюстрирует рис. 2. Как видно из рисунка, в нее входят сети связи общего пользования, в том числе ТФОП, телеграфная сеть общего пользования ТГОП, сеть передачи газет ПГ и другие вторичные сети по видам услуг связи, а также ведомственные и корпоративные сети связи ограниченного пользования для определенных контингентов абонентов. Это - наложенные сети. Они используют каналы и тракты ВСС. К ним относятся ведомственные и корпоративные сети для производственных и специальных нужд (например, рыбного хозяйства, службы почтовой связи, угледобычи и т.д.) и сети связи для нужд управления, обороны, безопасности и охраны правопорядка (например, пожарной службы, милиции и т.д.).
На рис. 3 изображена архитектура, т.е. построение, Взаимосвязанной сети связи России. Из рисунка видно, что собственно ВСС имеет три функциональных уровня, а процесс связи в целом включает наряду с ними уровень пользователей (например, телефонные абоненты, абоненты сети передачи данных и т.д.), который не входит в сеть. Уровню пользователей предоставляются услуги связи, в том числе телефонная связь, факсимильная связь, звуковое вещание и т.д.
Нижний уровень сети представляет собой службы (системы) электросвязи: комплексы средств, обеспечивающие предоставление пользователям услуг электросвязи. В качестве составной части некоторой службы связи в архитектуру ВСС входит оконечное (терминальное) оборудование, находящееся у пользователя. Следующий уровень - это вторичные сети связи, обеспечивающие транспортировку, коммутацию и распределение сигналов в службах электросвязи. Эти сети снабжают соответствующие службы электросвязи коммутируемыми и некоммутируемыми каналами связи. Канал связи - это канал передачи, предоставленный и приспособленный для определенной службы электросвязи; например, телефонный канал - это канал связи, образованный на основе канала ТЧ - канала передачи. Передача сообщений осуществляется главным образом с использованием коммутации каналов и (в особенности, в перспективе) коммутации пакетов. Верхний уровень архитектуры ВСС - первичная сеть передачи, снабжающая вторичные сети связи универсальными каналами передачи и физическими цепями. Операторы электросвязи, к которым относятся предприятия и организации, проводящие эксплуатацию средств электросвязи, осуществляют управление работой телекоммуникационных систем и сетей. Производители оборудования поставляют аппаратуру и кабель на все уровни сети.
Рассмотренная архитектура ВСС основана на учете функциональных особенностей работы сети. Существует также территориальный подход к разделению сети на элементы и трехуровневая архитектура ВСС РФ, соответствующая этому подходу. По территориальному признаку первичная и вторичные сети подразделяются на магистральные, внутризоновые и местные сети. Основу такого деления составляют зоны телефонной нумерации ТФОП. На территории РФ имеется 71 зона, это - субъекты федерации: республики, края и области. Магистральная сеть представляет собой телекоммуникационную сеть между центрами зон, максимальная протяженность связи на ней 5х2500 = 12500 км. Внутризоновая сеть действует между центром зоны и центрами административных районов данного объекта федерации, максимальная дальность - 600 км. Местные сети - городское и/или сельские (внутри административного района) - имеют максимальную длину связи 100 км. Совокупность внутризоновой сети и всех местных сетей некоторой зоны называется зоновой сетью. Применяется также ненормативный термин - междугородная сеть: магистральная сеть плюс внутризоновые сети.