См. также Компьютерные сети Связь

Лекция 8. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СЕТЯХ СВЯЗИ

СПД — совокупность оконечных устройств (терминалов) связи, объединённых каналами передачи данных и коммутирующими устройствами (узлами сети), обеспечивающими обмен сообщениями между всеми оконечными устройствами.

Существуют следующие виды сетей передачи данных:

• Телефонные сети — сети, в которых оконечными устройствами являются простые преобразователи сигнала между электрическим и видимым/слышимым.
• Компьютерные сети — сети, оконечными устройствами которых являются компьютеры.

По принципу коммутации сети делятся на:

• Сети с коммутацией каналов — для передачи между оконечными устройствами выделяется физический или логический канал, по которому возможна непрерывная передача информации. Сетью с коммутацией каналов является, например, телефонная сеть. В таких сетях возможно использование узлов весьма простой организации, вплоть до ручной коммутации, однако недостатком такой организации является неэффективное использование каналов связи, если поток информации непостоянный и малопредсказуемый.
• Сети с коммутацией пакетов — данные между оконечными устройствами в такой сети передаются короткими посылками — пакетами, которые коммутируются независимо. По такой схеме построено подавляющее большинство компьютерных сетей. Этот тип организации весьма эффективно использует каналы передачи данных, но требует более сложного оборудования узлов, что и определило использование почти исключительно в компьютерной среде.

Сеть связи — это совокупность технических средств, обеспечивающих передачу и распределение сообщений [2,3]. Принципы построения сетей связи зависят от вида передаваемых и распределяемых сообщений.

Существуют следующие принципы построения (топологии) сетей:

• «каждый с каждым» (рис.1.7); сеть надежна, отличается оперативностью и высоким качеством передачи сообщений, на практике применяется при небольшом числе абонентов;

• радиальный («звезда») (рис.1.8): используется при ограниченном числе абонентских пунктов, расположенных на небольшой территории;

• радиально-узловой (рис.1.9): такую структуру имеют городские телефонные сети, если емкость сети не превышает 80...90 тыс. абонентов;

• радиально-узловой с узловыми районами (рис.1.10). Используется при построении телефонных сетей крупных городов.

Для обеспечения передачи индивидуальных сообщений необходимо связать (соединить) оконечные аппараты абонентов. Электрическая цепь (канал), состоящая из нескольких участков и обеспечивающая передачу сигналов между абонентами, называется соединительным трактом.

Процесс поиска и соединения электрических цепей называется коммутацией каналов. Сеть, обеспечивающая коммутацию каналов, называется сетью с коммутацией каналов (СКК). Узловые станции сети СКК называются станциями коммутации.

При передаче документальных сообщений кроме организации связи с коммутацией каналов возможно осуществлять поэтапную передачу сообщения от узла к узлу. Такой способ передачи получил название коммутации сообщений. Соответственно сеть, обеспечивающая коммутацию сообщений, называется сетью с коммутацией сообщении (СКС).

Разновидностью СКС является сеть с коммутацией пакетов (СКП). В этом случае полученное от передающего абонента сообщение разбивается на блоки (пакеты) фиксированной длины. Пакеты передаются по сети (необязательно по одному и тому же маршруту) и объединяются в сообщение перед выдачей принимающему абоненту. В свою очередь, СКП подразделяются на дейтаграммный (от англ. datagram) и сети виртуальных каналов. В дейтаграммных сетях каждый из пакетов рассматривается как независимый информационный блок, причем пакеты могут проходить через сеть по различным маршрутам. В сетях виртуальных каналов до передачи пакетов через сеть выбирается оптимальный в некотором смысле маршрут, по которому затем передаются пакеты. Последовательность узлов, входящих в выбранный маршрут, образуют собственно виртуальный канал.

Узловые станции СКС и СКП называются центрами коммутации сообщений (ЦКС) и пакетов (ЦКП) соответственно.

На практике наиболее широко применяются метод коммутации каналов и метод коммутации пакетов.

Телеграфные сети строятся по радиально-узловому принципу с учетом административно-территориального деления страны. Оконечными пунктами телеграфной сети являются либо отделения связи, либо телеграфные абоненты, обладающие телеграфной аппаратурой. Сеть имеет три уровня узловых пунктов: районные, областные и главные. Сеть передачи данных имеет схожую структуру. Сеть факсимильной связи строится на базе телефонной сети.

Важнейшими сетями передачи массовых сообщений являются сети вещания. Вещание — процесс одновременной передачи сообщений общего назначения широкому кругу абонентов при помощи технических средств связи.

Вещательная программа — последовательность передачи во времени различных сообщений. Организация вещания включает в себя две задачи: подготовку вещательных программ и доведение программ до абонентов. Основными требованиями к сетям вещания являются: охват вещанием всего населения страны, высокое качество передаваемых программ, надежность и экономичность.

Распределение программ в ceти звукового вещания производится по каналам связи, разветвление — на специальных узлах.

Сеть каналов звукового вещания строится по радиально-узловому принципу. По способу доведения различают радиовещание и про- водное вещание (по специальным проводным линиям или линиям телефонной связи).

Распределение программ в ceти телевизионного вещания производится по каналам связи, разветвление — на специальных узлах. Сеть ТВ вещания строится по радиально-узловому принципу.

Используется два способа доведения ТВ программ: радиовещание с помощью радиотелевизионных передающих станций (РТПС) (эфирное ТВ) и проводное вещание (кабельное ТВ). Современной разновидностью эфирного ТВ является спутниковое телевизионное вещание с непосредственным приемом на установки, расположенные у абонентов. Закономерность распространения радиоволн метрового и дециметрового диапазона, которая будет рассмотрена ниже, ограничивает зону уверенного приема сигналов РПТС пределами оптической (прямой) видимости. Для увеличения зоны уверенного приема необходимо поднимать передающую и приемную антенны. Для типовых РТПС с опорами для антенн высотой 200...350 м радиус зоны обслуживания составляет 60...100 км. Останкинская телебашня при высоте 536 м обеспечивает радиус зоны обслуживания 120...130 км.

Передача газет в сети передачи газет обеспечивается факсимильным способом с использованием аналоговой аппаратуры «Газета-2», находящейся в эксплуатации более 20 лет. На территории России имеются 32 пункта приема газет, обычно расположенные непосредственно в типографиях. Пункт разветвления каналов находится на центральной междугородной телефонной станции, поскольку для передачи газет используются телефонные каналы. Газеты передаются ежедневно, по 4...5ч в сутки. В настоящее время происходит спад нагрузки на данную сеть, поскольку применение аналогового способа передачи не удовлетворяет в полной мере требования, предъявляемые полиграфистами. Рассматривается возможность модернизации сети, а также использование других сетей (Internet и т.п.) для передачи газет.

В историческом плане все виды электросвязи длительный период развивались независимо друг от друга, в результате чего сформировались несколько независимых сетей. Вместе с тем сети общего пользования (Минсвязи) не справлялись с объемами передачи сообщений, требуемых для нормального экономического развития страны, и поэтому ряд министерств и ведомств стали создавать свои сети для удовлетворения собственных нужд. Такая техническая политика привела к еще большему разобщению технических средств, а эффективность совокупности сетей в масштабах страны оставалась низкой.

Уже в начале 60-х годов ХХ века стало ясно, что перспективным направлением развития связи должно стать объединение сетей. Можно выделить следующие предпосылки для объединения сетей: унификация методов преобразования, необходимость передачи сигналов в совпадающих направлениях, сходство функций систем передачи и коммутации.

В 70-х годах было принято решение о создании Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС) Союза ССР. Работа по созданию сети ЕАСС не была завершена и прекратилась в связи с развалом СССР. В настоящее время этот проект, отражая изменение геополитической ситуации и новые революционные достижения в области связи, называется Взаимоувязанной сетью связи России. (ВСС) [3). ВСС — это совокупность технически сопряженных сетей электросвязи общего пользования, ведомственных и других сетей электросвязи на территории России независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности, обеспеченная общим централизованным управлением. Основными требованиями к ВСС являются надежность и экономичность.

Определенные технические средства ВСС участвуют в процессе передачи независимо от вида передаваемых сообщений. Совокупность этих элементов образует первичную сеть (ПС) ВСС (рис.1.11). В состав ПС входят сетевые узлы, сетевые станции и линии передачи.

Структура ПС учитывает административное деление страны. Территория страны поделена на зоны. Признак зоны — единая семизначная нумерация.

• местные ПС (МСП) ограничены территорией города или сельского района;

• внутрозоновые ПС (ВЗПС) охватывают территорию зоны и обеспечивают соединение местных сетей внутри зоны;

• магистральная ПС (СМП) соединяет зоновые сети. Каждая сеть связи, входящая в ВСС, помимо технических средств первичной сети, использует устройства, присущие этой сети. Вторичная сеть (ВС) ВСС — совокупность технических средств, обеспечивающих передачу сообщений определенного вида. В состав ВС входят: оконечные абонентские устройства, абонентские линии (АЛ), коммутационные устройства и каналы, выделенные из ПС для организации данной ВС.

До недавнего времени Минсвязи РФ являлось практически единственным оператором связи, предоставлявшим услуги организациям и населению. Ведомственные сети обеспечивали потребности самих организаций. Однако изменение экономической ситуации в стране и общемировая тенденция отхода от монопольно- го государственного или частного владения сетями и средствами связи привели к принятию Закона о связи (1995 г.), фактически определяющего основные принципы демонополизации отрасли связи:

• правовую основу деятельности в области связи в России;

• полномочия органов государственной власти по регулированию функционирования и развития отрасли связи (эти функции возложены на Министерство связи и информатизации Российской Федерации;

• права и обязанности физических и юридических лиц, участвующих в указанной деятельности и пользующихся ее результатами.

Кроме того, в 1995г. Правительство РФ утвердило программу демонополизации отрасли связи. В настоящее время тысячи предприятий имеют лицензии Минсвязи РФ на предоставление услуг электросвязи. Потребность абонентов в современных высококачественных услугах связи и, соответственно, готовность абонентов платить за услуги формируют значительный сектор рынка.

Однако традиционным монопольным операторам связи во всем мире, в том числе и отечественным, отягощенным громадным количеством коммутационного и каналообразующего оборудования со значительными (до 20 лет и более) сроками окупаемости, тяжело проводить полномасштабную модернизацию своих сетей для соответствия современным потребностям в услугах связи. Демонополизация в отрасли связи приводит к появлению новых агрессивных операторов связи, которые стучат в двери буквально каждого потенциального клиента, завлекают его более низкими ценами, повышенным качеством и разнообразием услуг.

Операторы ведомственных сетей наряду с ростом услуг связи для собственных пользователей планируют предоставлять услуги своих сетей прочим пользователям. Уже сейчас наметился рост конкуренции между традиционными операторами и альтернативными поставщиками услуг связи на базе сетей энергосистем, газопроводов, железных дорог и метрополитенов.

Демонополизация отрасли связи и, как ее результат, конкуренция операторов будет выигрышна для абонентов, что на базе развития современных телекоммуникационных технологий выразится в расширении количества и повышении качества услуг связи при снижении их стоимости.

Дата добавления: 2014-01-13