Структура основных видов инфокоммуникационных сетей

Способность сети связи сохранять работоспособность в условиях воздействия различных дестабилизирующих факторов называется устойчивостью. Она определяется надежностью, живучестью и помехоустойчивостью сети. Для повышения устойчивости сетей ЕСЭ (см. разд. 4.2) и их адаптации к условиям, возникающим в результате воздействия различных факторов внешней среды, используют различные меры организационно-экономического характера: оптимизацию топологии сетей связи по критериям экономичности и надежности, рациональное размещение сооружений связи на местности с учетом зон возможных разрушений; специальные меры защиты сетей и их элементов от влияния помех; системы резервирования; автоматизированные системы управления, организующие работу по поддержанию их работоспособности в различных условиях, и др. Но основе надежной работы любой сети лежит ее структура.

Далее рассмотрим типовые примеры структуры основных видов существующих инфокоммуникационных сетей.

Наиболее развитую структуру во многих развитых странах мира исторически имеет телефонная сеть, в том числе благодаря своему более чем вековому возрасту и мощной сети телефонных абонентских линий, широко используемых в настоящее время для дос­тавки широкого набора инфокоммуникационных услуг. Городские телефонные сети (ГТС емкостью до 100 тыс. абонентов) имеют радиально-узловую топологию, приведенную на рис. 9.6.

Радиально-узловая топология с узловыми районами, позволяющая разделить потоки входящих и исходящих вызовов между узлами и тем самым повысить использование линий связи, используется при построении телефонных сетей крупных городов (рис. 9.7).

Современные телефонные сети имеют центральное ядро (транспортную сеть), выполненное по кольцевой или многокольцевой топологии (набор колец с поперечными связями). К ним подключаются фрагменты сети, имеющие структуру, как на рис. 6 и 7.

Таблица 5. Характеристики структуры и возможностей сетей связи

Вид сети	Структура	Особенности
Сеть факсимильной связи	Строится на базе телефонной сети	Обеспечивается документальность сообщения
Телеграфные сети	Радиально- узловая топология	Учитывается административно-территориальное деление страны. Оконечными пунктами телеграфной сети являются либо отделения связи, либо телеграфные абоненты, обладающие соответствующей телеграфной аппаратурой. Телеграфная сеть, являющаяся самой древней и наиболее простой сетью передачи данных, имеет три уровня узловых пунктов: районные, областные и главные
Сеть звукового вещания	Радиально-узловая топология	Осуществляет передачу соответствующих программ по каналам связи. По способу доведения до пользователей различают радиовещание и проводное вещание (по специальным проводным линиям или линиям телефонной связи)
Сеть телевизи-онного (ТВ) вещания	Радиально-узловая топология	Используют два основных способа доведения ТВ программ до пользователей: вещание с помощью радиотелевизионных передающих станций (РТПС) -эфирное ТВ и проводное вещание (кабельное ТВ -КТВ, или CATV). Эфирное ТВ вещание подразделяется на на­земное и спутниковое (СНТВ) с непосредственным приемом на специализированные приставки, расположенные у абонентов. В настоящее время для ТВ вещания начинают использовать высокоскоростные сети передачи данных (в том числе Интернет и NGN)
Сеть передачи газет	Использует междугородную телефонную сеть	Обеспечивает факсимильную передачу газет с использованием аналоговой аппаратуры «Газета-2», находящейся в эксплуатации несколько десятилетий. Пункты приема газет обычно расположены непосредственно в типографиях, а пункт разветвления каналов находится на центральной междугородной АТС, поскольку для передачи газет используются телефонные каналы
Интернет	Сложная ячеистая топология	Всемирная сеть, состоящая из набора сетей передачи данных, работающих по протоколам TCP/IP, и мультисервисных сетей NGN. Структура позволяет организовывать множество независимых мар­шрутов между двумя узлами сети. Российский сегмент этой сети час­то называют Рунетом. В качестве сети доступа в Интернет часто ис­пользуют телефонная сеть

Важнейшими сетями передачи массовых сообщений являются сети вещания. Вещание - процесс одновременной передачи различных сообщений общего назначения широкому кругу абонентов с помощью технических средств связи. Организация вещания включает две за­дачи: подготовку вещательных программ и доведение программ до абонентов (вещательная программа - последовательность передачи во времени различных сообщений). Основными требованиями к сетям вещания являются: охват вещанием всего населения страны, высокое качество передаваемых программ, надежность и экономичность.

В историческом плане все виды электросвязи длительный период развивались независи­мо друг от друга, в результате чего сформировались различные сети. И хотя существуют оп­ределенные предпосылки для объединения сетей - унификация методов преобразования сигналов, необходимость их передачи в совпадающих направлениях, сходство функций систем передачи и коммутации - число типов сетей продолжает оставаться большим. Для сетей электросвязи, составляющих ЕСЭ Украины (см. разд. 4.2), Федеральное агентство по связи определяет порядок их взаимодействия. Операторы связи всех категорий сетей ЕСЭ обязаны создавать системы управления своими сетями связи, соответствующие установленному законодательством РФ порядку их взаимодействия.

Совокупность технических средств ЕС электросвязи Украины образует так называемую первичную сеть (ПС) электросвязи, которая обеспечивает организацию унифицированных каналов и трактов передачи для пользователей и соединения между собой коммутационных станций телефонной сети, маршрутизаторов сети передачи данных и пр. Принцип построения первичной сети показан на рис. 8. В соответствии с этим делением ПС состоит из следующих технологически сопряженных частей:

- местные ПС - сети электросвязи, как правило, ограниченные территорией города или сельского района, подразделяются на городские и сельские;

- внутризоновые (зоновые или региональные) ПС междугородные сети электросвязи, образуемые в пределах одного или нескольких субъектов РФ, охватывают территорию зоны нумерации и обеспечивают соединение местных сетей внутри зоны;

- магистральная ПС соединяет зоновые сети и представляет собой междугородные се­ти электросвязи, образуемые между центрами субъектов Украины.

Оконечными устройствами первичной сети называют технические средства, обеспечивающие образование типовых физических цепей или типовых каналов передачи для предоставления их абонентам вторичных сетей и другим потребителям. В общем виде понятие первичной сети соответствует понятию транспортная сеть.

Ядро транспортной сети (рис. 9) составляют различные среды передачи сигналов, а средства электросвязи используют в них весь спектр от сверхнизких частот до частот оптического диапазона. Ближайший к ядру сети транспортный слой составляют линейные тракты, обеспечивающие передачу сигналов электросвязи по различным передающим средам. Линейные тракты и среда передачи образуют линии передачи. Следующий слой - слой трактов и каналов, а также различных технологий разделения каналов (мультиплексирования) при многократном использовании слоев, образующих ядро.

Вторичной сетью связи (ВС) обычно называют совокупность технических средств, обеспечивающих передачу сообщений определенного вида путем использования устройств, присущих именно этой сети, а также технических средств первичной сети. С точки зрения современных принципов классификации сетей ключевым признаком вторичных сетей следует считать то, что они непосредственно связаны с предоставлением тех или иных услуг пользователю. В состав ВС входят оконечные абонентские устройства, абонентские линии (АЛ), коммутационные устройства и каналы, выделенные из ПС для организации данной ВС.

Одна из основных идей, сопутствующих иерархическому представлению первичной сети в виде нескольких независимых уровней, состоит в установлении определенного взаимодействия между соседними уровнями. Это взаимодействие называют отношением клиент - сервер, а смысл его заключается в том, что одна сторона поручает другой выполнение определенных функций. В данном случае речь идет о последовательном выполнении транспортных функций в цепи передачи информации, когда каждая сторона последовательно выступает сначала как сервер, а потом как клиент.

В моделях, приведенных на рис. 10 и 11, каждый уровень имеет входы и выходы от смежных уровней, а внутри одного слоя циркулируют сигналы определенного формата. Все это позволяет накладывать стандарты как на электрические составляющие работы сети, так и на организационные элементы взаимодействия. Модель сети, приведенная на рис. 7, также может быть представлена в виде иерархических слоев. В современных сетях фрагменты сети доступа и транспортной сети могут находиться в одном кабеле, использовать

Рис. 10. Представление транспортной сети трактами верхнего и нижнего уровня

 

соседние тракты одной системы передачи, переносить одинаковую информацию и т.д. Единственное и определяющее отличие между ними заключается в том, между какими точками подключения и кем выполняются эти функции.