Телефонные сети общего пользования

Традиционно различают следующие виды телефонных сетей об­щего пользования: городские, сельские, зоновые и междугород­ные. Городские телефонные сети(ГТС) обеспечивают телефонную связь на территории более или менее крупного города и его бли­жайших пригородов. Сельские телефонные сети (СТС) обеспечи­вают телефонную связь в пределах сельских административных районов. Сети этих двух видов объединяет общее название мест­ные телефонные сети.

Зоновые телефонные сети - это комплекс сооружений, которые предназначены для связи между абонентами нескольких разных местных телефонных сетей, расположенных на территории одной телефонной зоны. В такой зоне используется единая семизначная зоновая нумерация. Территории телефонных зон часто совпадают с территориями областей, краев и иных административных обра­зований.

Междугородная телефонная сеть - это комплекс сооружений, которые предназначены для организации связи между абонентами местных телефонных сетей, расположенных на территории разных телефонных зон.

Все названные сети вместе образуют телефонную сеть общего пользования (ТфОП), входящую во Взаимоувязанную сеть связи страны. Обязательное требование к ТфОП - полная связность меж­ду всеми местными, национальными и региональными телефонны­ми сетями. Более того, связность между островками телефонии должна предусматриваться (и предусматривалась уже много лет назад) еще и с тем, чтобы любой абонент мог соединяться с любым другим абонентом, получая на национальном и региональном уров­нях возможность передачи данных, их коммутации и защиты.

Помимо ТфОП существуют также учрежденческие, ведомственные, корпоративные телефонные сети, которые обеспечивают внутреннюю телефонную связь предприятий, учреждений, корпораций, организа­ций. Такие сети могут быть и полностью автономными, но чаще всего они имеют доступ к телефонной сети общего пользования.

Более подробно классификация сетей и описание их структуры приводятся в курсе «Сети связи».

Коммутация

Слово коммутация (switching) означает «включение и отключе­ние». Для инженера-электрика коммутационный элемент - это уст­ройство, которое при работе может переходить в любое из двух со­стояний: ВКЛ и ВЫКЛ. Это справедливо и в отношении оптических коммутационных элементов, и в отношении транзисторов, с помо­щью которых строятся логические вентили и триггеры для булевых операций, бинарная память и т.п. Кстати, именно на этой базе, с по­мощью конечных автоматов, карт Карно и других средств, создают­ся коммутационные схемы.

Сектор стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи (ITU-T), определил коммутацию как «соединение од­ного (определенного) из множества входов системы с одним (опре­деленным) из множества ее выходов, организуемое по запросу и предоставляемое этой паре вход-выход на время, которое требу­ется для обмена информацией между ними». Иными словами, со­единение создается в соответствии с номером линии вызываемого пользователя, набранным вызывающим пользователем, и сохраня­ется до тех пор, пока один из них не положит трубку. Пока же это соединение существует, по нему могут передаваться речь, данные или видеоинформация.

Таким образом, получив запрос коммутируемой связи, сеть ус­танавливает между вызывающим и вызываемым пользователями (людьми, компьютерами или модемами) соединение, доступное им полностью и безраздельно, но только на время связи. В течение всего этого времени ни один из ресурсов соединения не используется для обслуживания других запросов, а естественные паузы в разговоре или в передаче данных не могут заполняться другими разговорами или другими данными. По окончании связи соединение разрушает­ся, после чего сетевые ресурсы, из которых оно было составлено, могут использоваться для создания других соединений.

С учетом приведенных в предыдущем параграфе сведений о се­тях связи и введенных в начале этого параграфа понятий, можно ска­зать, что коммутация - это процесс последовательного соединения нескольких постоянно существующих независимо один от другого каналов в один составной канал, создаваемый только на время свя­зи с тем, чтобы пользователи в конечных точках этого коммутируе­мого канала могли общаться между собой, т.е. обмениваться инфор­мацией. Компоненты коммутируемого канала выбираются из числа свободных, доступных и находящихся в нужном направлении.

Заметим, что оба приведенных определения относятся только к коммутации каналов. Существует еще и понятие коммутация паке­тов, которая лишь упоминается в этой книге, и то несколько позже.

Коммутация каналов может быть аналоговой и цифровой.

Аналоговой коммутацией называется процесс, при котором со­единение между конечными точками коммутируемого канала уста­навливается посредством операций над аналоговым сигналом (с возможной его дискретизацией, но без преобразования в цифро­вую форму). Аналоговая коммутация рассматривается в двух сле­дующих главах учебника.

Цифровой коммутацией называется процесс, при котором соеди­нение между конечными точками коммутируемого канала устанав­ливается с помощью операций над цифровым сигналом без преоб­разования его в аналоговый сигнал. Различным аспектам цифровой коммутации каналов посвящены остальные восемь глав.

Методы коммутации

В курсе многоканальной электрической связи рассматриваются классические методы мультиплексирования каналов - пространст­венное разделение, временное разделение и частотное разделение. Если нужно соединить два канала, мультиплексированных одним и тем же методом, то, по очевидным причинам, предпочтительнее выполнить коммутацию этих каналов тем же методом, что и их муль­типлексирование. Отсюда и три классических метода коммутации:

• Пространственная коммутация - соединение пространственно разделенных каналов по электромеханической, электронной, цифровой или оптической технологии с использованием комму­тационных элементов, построенных на базе той же технологии.

• Временная коммутация предусматривает возможность коммути­
ровать в пространстве, но когда пространственно коммутируе­
мый физический тракт достигает своего приемника в коммута­
ционном поле, приемник получает команду выбирать только те
данные, которые соответствуют определенному временному ка­
налу. Если приемнику и передатчику назначены разные времен­
ные каналы, требуется временная коммутация, о чем мы еще по­
рассуждаем в главе 4.

• Частотная коммутация применяется, как правило, для коммута­
ции телевизионных каналов и радиоканалов и в этом учебнике не
рассматривается.

Коммутационные узлы и станции представляют собой совокуп­ность технических средств, предназначенных для обработки вызо­вов, поступающих по абонентским и соединительным линиям сети, для предоставления инициаторам этих вызовов основных и допол­нительных услуг связи, а также для учета и для начисления платы за услуги. Данное определение охватывает коммутационные узлы и станции всех типов, используемых во Взаимоувязанной сети свя­зи РФ, а именно: городские автоматические телефонные станции (АТС), учрежденческие телефонные станции (УАТС), концентраторы (К), узлы входящего (УВС) и исходящего (УИС) сообщения городских телефонных сетей, узлы спецслужб (УСС), междугородные станции (АМТС), узлы автоматической коммутации (УАК), центральные (ЦС), узловые (УС) и оконечные (ОС) сельские телефонные станции и дру­гие устройства распределения информации.

В общем случае, коммутационный узел (станция) содержит ком­мутационное поле, предназначенное для соединения входящих и исходящих каналов (линий) на время обмена информацией; управ­ляющие устройства, обеспечивающие установление соединения через коммутационное поле, а также прием и передачу управляю­щей информации; комплекты (станционные окончания) входящих и исходящих линий; кодовые приемники и передатчики; устройства контроля и диагностики абонентских линий и оборудования самого узла коммутации; источники электропитания; кроссовое оборудо­вание и некоторые вспомогательные устройства.

X. Безир в [15] упрощает вышеизложенное, определяя коммута­ционную станцию как совокупность станционных окончаний линий, устройств коммутации и устройств управления одного узла сети, задача которой состоит в установлении, поддержании и разруше­нии соединений между входящими и исходящими информационны­ми каналами, задаваемыми соответствующими адресами.

Коммутационные узлы и станции классифицируются по способу обслуживания соединений (ручные, полуавтоматические, автомати­ческие), по месту, занимаемому в сети связи (оконечные, промежу­точные, транзитные, центральные, узловые), по принципу коммута­ции (аналоговые, цифровые), по типу оборудования (электромеха­нические, квазиэлектронные, электронные). •