Принципы построения взаимоувязанной сети связи Российской Федерации

Основой электросвязи нашей страны является Взаимоувязанная сеть связи Российской Федерации (ВСС РФ), обеспечивающая предоставление услуг электросвязи на территории РФ подавляю­щему числу абонентов. ВСС РФ - совокупность технологически сопряженных сетей электросвязи общего пользования, ведомствен­ных и других сетей электросвязи на территории РФ независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности, обеспечен­ная общим централизованным управлением.

Сети связи общего пользования - составная часть ВСС РФ, от­крытая для пользования всем физическим и юридическим лицам. Эти сети отличаются широкой разветвленностью, охватывают всю территорию страны и обслуживают основной контингент населения. К ним относятся телефонная и телеграфная сети общего пользова­ния, сети передачи данных, газет и т.д. Эти сети имеют статус национальных сетей. Для взаимосвязи сетей общего пользования с международными сетями мирового сообщества, Международный союз электросвязи (МСЭ) выделяет этим сетям международные коды страны.

Наряду с сетями общего пользования в МСЭ используется поня­тие «частные сети», под которыми понимаются сети частного или ограниченного пользования. Доступ к таким сетям возможен только для определенного контингента абонентов. Сетями ограниченного пользования являются ведомственные сети, а также сети связи в интересах обороны, безопасности и охраны правопорядка. Ве­домственные сети связи принадлежат министерствам и ведомствам для обеспечения производственных и специальных нужд и имеют выход на сеть общего пользования. Выход на сеть общего пользо­вания могут иметь также сети иных юридических лиц. К сетям огра­ниченного пользования по решению владельцев сетей могут подключаться абоненты вневедомственной принадлежности, в том числе население. Состав ВСС РФ представлен на рис. 7.

Рис. 7. Состав Взаимоувязанной сети связи Российской Федерации

Сети ограниченного пользования взаимодействуют с сетями об­щего пользования. Под взаимодействием сетей понимается их совместное функционирование для выполнения общих задач. Та­кими задачами могут быть:

использование свободного канального ресурса одной сети в ин­тересах другой (аренда каналов);

использование канального ресурса одной сети для повышения надежности другой путем создания обходных резервных путей;

использование совместного канального ресурса сетей в услови­ях чрезвычайных ситуаций;

организация общего или взаимосогласованного управления се­тями, общей технической эксплуатации;

обеспечение связи отдельных абонентов сетей ограниченного пользования с абонентами сетей общего пользования.

Последний вид взаимодействия сетей называется взаимосвязью сетей. Взаимосвязанные сети с технологической точки зрения пред­ставляют собой единое сетевое пространство. Они объединены общими системами нумерации и системой управления, совмести­мыми техническими средствами передачи и коммутации, включая систему сигнализации. Общим признаком сетей ВСС РФ является охват их общим централизованным управлением. Базируется ВСС РФ на принципах организационно-технического единства:

проведение единой технической политики;

применение единого комплекса максимально унифицированных технических средств;

единая номенклатура типовых каналов и сетевых трактов;

единые для первичных и вторичных сетей системы технической эксплуатации.

Сети связи имеют территориальное деление: магистральный участок, внутризоновый, местный.

Архитектура ВСС РФ включает три уровня (рис. 8).

1. Системы (службы) электросвязи, т.е. комплекс средств, обес­печивающий предоставление пользователям услуг электросвязи.

2. Вторичные сети связи, обеспечивающие транспортировку, коммутацию, распределение сигналов в службах электросвязи.

3. Первичные сети, снабжающие вторичные сети каналами пере­дачи и физическими цепями.

В качестве составной части соответствующей службы в архитекту­ру входит оконечное оборудование, расположенное у пользователя.

Строится ВСС РФ на оборудовании связи: коммутационном, сис­тем передачи и терминальном оборудовании пользователя.

,

Рис. 8. Архитектура Взаимоувязанной сети связи Российской Федерации

Первичная сеть электросвязи. Первичной сетью ВСС называ­ется совокупность линий передачи, сетевых узлов и сетевых стан­ций, образующих сеть типовых каналов передачи и сетевых трактов. На рис. 9 поясняется принцип организации первичной сети. Сетевые узлы организуются на пересечении нескольких линий передачи, в них устанавливается каналообразующая аппаратура систем передачи и осуществляется переключение каналов или их групп, принадлежащих разным системам.

На рис. 9 окончания каналов показаны кружочками. Сетевые станции являются оконечными устройствами первичной сети и предназначены для подключения потребителей к этой сети.

Рис. 9. Структура первичной сети

Первичная сеть по территориальному принципу подразделяется на магистральные, внутризоновые и местные первичные сети.

Магистральная первичная сеть соединяет каналами различных типов все областные и республиканские центры.

Внутризоновая первичная сеть, в основном, соединяет раз­личными каналами районные сети данной области друг с другом и с областным центром.

Местные первичные сети ограничены территорией города или сельского района. Они обеспечивают возможность организации каналов (или физических пар проводов) между станциями и узлами этих сетей, а также между абонентами. Часто внутризоновую сеть и местные первичные сети объединяют одним названием - зоновая первичная сеть.

Рассмотренное территориальное деление предполагает трехъя­русную структуру первичной сети. Самый низкий ярус включает в себя местные сети, распределенные по всей территории страны. Средний ярус - внутризоновые сети. Самый высокий ярус - магист­ральная сеть связи, объединяющая в единую сеть связи все внут­ризоновые сети.

Все магистральные сетевые узлы относятся к узлам первого класса, внутризоновые - к узлам второго класса и местные - к узлам третьего класса.

Среди сетевых узлов первых двух классов самыми крупными яв­ляются территориальные сетевые узлы, которые располагаются на пересечении нескольких достаточно мощных кабельных, радио­релейных и других линий. На этих узлах все линии заканчиваются каналообразующей аппаратурой. С помощью этих узлов можно соединить каналы и их группы, принадлежащие разным системам передачи, а также передавать каналы потребителям. На местных первичных сетях такие узлы не организуются.

Сетевые узлы переключения являются менее крупными, распо­лагаются на всех ярусах первичной сети и организуются на пересе­чении различных линий передачи малой мощности. На этих узлах осуществляется переключение каналов и усиление сигналов.

Сетевые узлы выделения устанавливаются на магистральной и внутризоновой первичных сетях и предназначены для организа­ции выделения каналов потребителям.

Сетевые станции (магистральные, внутризоновые, местные) являются оконечными точками сети и размещаются либо в удале­нии от соответствующих сетевых устройств и тогда соединяются с последними соединительными линиями, либо располагаются со­вместно с сетевыми узлами.

Основным связующим звеном первичной сети являются системы передачи. На первичной сети широко используются системы ЧРК, ВРК и цифровые системы передачи на основе технологий PDH и SDH.

Основным типовым каналом передачи первичной сети ВСС яв­ляется канал тональной частоты (ТЧ), обеспечивающий переда­чу между двумя сетевыми узлами (станциями) или между сетевым узлом и сетевой станцией электрических сигналов с полосой частот 0,3...3,4 кГц. Для передачи сигналов с широким спектром частот в первичной сети создаются широкополосные каналы передачи: первичные (объединяются 12 каналов ТЧ) и вторичные (объединяются 60 каналов ТЧ). Они используются для высокоскоростной передачи данных или факсимильной передачи газет. Могут быть организованы каналы и с более широкой полосой пропускания.

Вторичные сети электросвязи. Каналы первичной сети слу­жат основой для построения вторичных сетей, которые различаются по виду передаваемых сообщений. В состав вторичной сети входят: оконечные абонентские установки, абонентские линии, узлы комму­тации, каналы, выделенные из первичной сети для образования данной вторичной сети.

В зависимости от вида передаваемых сообщений различают следующие вторичные сети: телефонную, телеграфную, передачи данных, факсимильную, передачи газет, звукового вещания, инте­грального обслуживания (ISDN).

Из определения первичной сети следует, что она обеспечивает связь только между определенными узлами. Поэтому для образова­ния путей передачи сообщений к любому узлу сети нужно осущест­вить соединение между каналами (группами каналов) различных магистралей, оканчивающихся на одном и том же узле. Если на узлах первичной сети 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. В большинстве случаев каналы вторичных сетей являются коллективными для всех или группы абонентских пунктов, включенных в данный узел. На узле в этом случае устанавливается аппаратура коммутации, обеспечивающая подключение абонентских линий к каналу лишь на время передачи информации. Таким обра­зом, на базе вторичной некоммутируемой сети образуются вторичные сети другого типа - вторичная коммутируемая сеть. Совокупность технических или программных средств для приема, обработки, рас­пределения и передачи сообщений или вызовов называется узлом коммутации (УК). Основную долю оборудования УК представляют кросс и коммутационное оборудование.

Кросс - это устройство ввода/вывода входящих и исходящих ка­налов, где осуществляются долговременные (кроссовые) соедине­ния. Подключаемые каналы и линии передачи можно разделить на четыре типа:

каналы и линии некоммутируемой сети связи, которые в УК про­ходят только через кросс;

каналы и линии коммутируемой сети связи, которые через кросс подключаются к оборудованию коммутации каналов;

каналы и линии коммутируемой сети связи, которые через кросс подключаются к оборудованию коммутации сообщений (пакетов);

абонентские линии, которые кроссируются на коммутационное оборудование.

Коммутационное оборудование обеспечивает какой-либо способ коммутации:

коммутацию каналов, реализующую установление соединения по вызову;

коммутацию сообщений, предполагающую прием, обработку, хранение и транзит сообщения;

коммутацию пакетов, осуществляющую прием, обработку, хра­нение и транзит пакета;

гибридную или адаптивную коммутацию.

Такие вторичные сети, как телефонные и факсимильные, чаще всего используют способ коммутации каналов, а телеграфные и передачи данных могут использовать различные способы коммута­ции: каналов, сообщений, пакетов.

В зависимости от числа абонентов и размеров территории вто­ричные сети могут иметь различную структуру. При радиальном построении вторичной сети все оконечные пункты (ОП) соединяют­ся в один узел, который является узлом коммутации и осуществляет соединения между ОП. Радиальный способ обычно используется на небольшой территории. Подобная структура изображена на рис. 4, б под названием «звезда».

На значительной территории реализация этого способа неоправдана, так как требует большого расхода кабеля. Кроме того, при повреждении узла вся сеть перестает функционировать. Для устра­нения этих недостатков используется радиально-узловой способ построения сети, при котором кроме центрального (главного) узла, называемого узлом 1-го класса, создаются узлы более низких клас­сов (см. рис. 4, д). Радиально-узловой принцип допускает только один путь установления соединения. Часто возникает необходи­мость в организации обходных путей для повышения надежности и живучести сети, уменьшения числа отказов в соединении и т.д. С этой точки зрения более предпочтительно соединение узлов по принципу «каждый с каждым» (см. рис. 6). Такая сеть имеет другой недостаток - большое число соединительных линий между узлами и, следовательно, высокая стоимость.

На реальных сетях связи обычно применяются комбинированные принципы - радиально-узловой и «каждый с каждым». При этом узлы 1-го класса соединяются между собой по принципу «каждый с каждым» и одновременно являются центрами радиально-узлового построения сети (см. рис. 10).

Примеры конкретных вторичных сетей электросвязи будут рас­смотрены ниже.

Рис. 10. Построение вторичных сетей электросвязи: сочетание принципов радиально-узлового и «каждый

с каждым»