Файл: Эволюция сетей связи.pdf

ЭВОЛЮЦИЯ СЕТЕЙ СВЯЗИ
В историческом плане различные виды электросвязи длительный период времени развивались независимо друг от друга.
Все виды электросвязи имеют дело с различными по характеру и параметрам электрическими сигналами, поэтому каждый вид в своем развитии ориентировался на создание своих каналов, систем и даже своей сети. Структура сети выбиралась в соответствии с особенностями распределения потоков сообщений, характерных для конкретного вида электросвязи. В результате сформировалось несколько независимых сетей. Средства связи, из которых создавались сети, оказались разрозненными. Уже в начале 1960-х гг. стало ясно, что перспективным направлением развития электросвязи должно стать объединение сетей. В первую очередь требовалось объединить однородные сети внутри каждого вида электросвязи, а затем изолированные сети отдельных видов электросвязи.
Необходимость передачи электрических сигналов в совпадающих направлениях позволила поставить вопрос об объединении отдельных систем передачи в совпадающих направлениях в единую систему передачи.
Наконец, одна из важнейших предпосылок, ведущих к слиянию сетей, сходство функций, выполняемых различными системами коммутации и заключающихся в организации путей передачи сообщений для их доставки от отправителя к получателю.
Все это и вызвало необходимость построения и развития различных сетей электросвязи с учетом перспективы слияния их в единую сеть связи. Принципы создания Единой сети связи (ЕСС) впервые в мире выдвинул известный советский ученый академик АН СССР А. А. Харкевич.
Единая автоматизированная сеть связи (ЕАСС)
В 1963 г. постановление ЦК КПСС и СМ СССР на Минсвязи СССР было возложено создание стране Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС), которая бы объединила все сети электросвязи независимо от их ведомственной принадлежности.
Создание ЕАСС базировалось на объединении разрозненных и многочисленных мелких сетей в общегосударственные сети каждого вида электросвязи, а затем в единую сеть с целью совместного использования определенных технических средств, и в первую очередь систем передачи и коммутации. Первый проект ЕАСС был завершен в 1965 г. (руководитель проекта, начальник ЦНИИС Аджемов С. А.). ЕАСС планомерно развивалась в соответствии с научно-техническим прогрессом в области связи и информатики.
Структура ЕАСС выбрана таким образом, чтобы для передачи всех видов сообщений в максимальной степени использовать общие средства передачи. Эти средства передачи могут удовлетворять требованиям различных сетей связи
(телефонных, телеграфных, передачи данных, телевизионного и звукового вещания и других) только в рамках единой сети каналов и трактов, которая в ЕАСС получила название первичной сети.
Любая сеть, предназначенная для передачи определенного вида сообщений и использующая типовые каналы и тракты первичной сети, обозначается как вторичная сеть. В организационном плане с учетом предоставляемых услуг и служб на базе вторичных сетей образуются общегосударственные системы: телефонной связи (ОГСТфС), телеграфной связи (ОГССТгС), передачи данных (ОГСПД), распределения телевизионных программ (ОГСРТП), распределения программ звукового вещания
(ОГСРПЗВ).
Взаимоувязанная сеть связи Российской Федерации (ВСС РФ)
Однако в конце XX века ход развития технического прогресса, в частности, широкое внедрение в сеть связи страны современных телекоммуникационных технологий, а также исторические изменения политической и экономической структуры
России, предопределили создание новой концепции построения сети связи.
После развала СССР в 1991 г. в Российской Федерации остались основные сети и технические средства ЕАСС. Был принят Федеральный закон "О связи" от 16.02.1995 N 15-ФЗ, в котором сформулированы основные принципы взаимоувязанной сети связи Российской Федерации (ВСС РФ).
Связь является неотъемлемой частью производственной и социальной инфраструктуры Российской Федерации и функционирует на ее территории как взаимоувязанный производственно-хозяйственный комплекс, предназначенный для удовлетворения нужд граждан, органов государственной власти (управления), обороны, безопасности, охраны правопорядка в
Российской Федерации, физических и юридических лиц в услугах электрической и почтовой связи.
Взаимоувязанная сеть связи (ВСС) Российской Федерации представляет собой комплекс технологически сопряженных сетей связи общего пользования и ведомственных сетей электросвязи на территории Российской Федерации, обеспеченный общим централизованным управлением, независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности.
Сети связи подразделялись на:
– сети связи общего пользования;
– ведомственные сети связи, выделенные сети связи физических и юридических лиц;
– сети связи для нужд управления, обороны, безопасности и охраны правопорядка в Российской Федерации.
ВСС РФ по ведомственной принадлежности подразделяется на две большие группы: телефонную сеть общего пользования (ТФ ОП), которая курируется Министерством информатики и связи, и ведомственные сети связи. Телефонная сеть общего пользования принадлежит, в основном, АО Ростелеком, АО Связьинвест, областным АО Электросвязь и телефонным

сетям крупных городов. Ведомственные сети связи принадлежат различным министерствам и ведомствам, таким, как
Министерство путей сообщения (МПС), АО Транстелеком, АО Газпром, АО Связьтранснефть, АО Телекомнефтепродукт, РАО
Единые энергосистемы, Министерство обороны РФ, Федеральное агентство правительственной связи и информатики.
По архитектуре ВСС подразделяется на магистральные (междугородние и международные), зоновые (внутриобластные), местные (городские и сельские) и локальные (внутриобъектовые) линии связи.
По среде передачи ВСС можно разделить на кабельные (волоконно-оптические и медные кабели), радиорелейные, спутниковые, мобильные и арендованные, т.е. организованные по арендованным каналам линии и сети связи.
В документации ВСС было дано множество определений узлам и линиям связи в сетях связи.
Единая сеть электросвязи (ЕСЭ)
С 1 января 2004 года вступил в силу Федеральный закон «О связи»
от 07.07.2003 N 126-ФЗ, который определил начало нового этапа развития связи в России – превращения российского общества на базе конвергентного объединения информатизации и телекоммуникации в электронно-цифровое общество. Сетевой основой российских телекоммуникаций определена Единая сеть электросвязи (ЕСЭ), в которую входят все сети электросвязи страны.
ЕСЭ предназначена для удовлетворения потребностей населения, органов государственной власти и управления, обороны, безопасности, охраны порядка, а также хозяйствующих субъектов в услугах электросвязи. Устойчивая и качественная работа связи является важнейшим условием деятельности государства и общества.
ЕСЭ является одной из наиболее устойчивых секторов экономики России. В разные годы доля доходов за услуги связи в
ВВП России страны составляла порядка 3–5 процентов. ЕСЭ является катализатором для успешного развития других секторов экономики.
Для ЕСЭ России характерны следующие отличия по сравнению со многими развитыми странами мира:
• меньший уровень телефонизации и развития современных технологий;
• большое количество устаревшей аналоговой техники на сетях;
• большая территория России, значительные расстояния, большая неравномерность плотности населения;
• разное развитие связи и Интернета по регионам России;
• ограниченность ресурсов радиочастотного спектра. В свое время в СССР основное внимание уделялось обороне и безопасности, что привело сегодня к необходимости решения сложных проблем конверсии спектра;
• различия в состоянии экономики и в уровне благосостояния населения.
Развитие ЕСЭ в соответствии с новым законом «О связи» должно проходить в следующем направлении:
• дальнейшая либерализация рынка услуг электросвязи и расширение на нём справедливой конкуренции операторов связи;
• дальнейшее развитие служб и спроса на них, особенно в части подвижной связи, передачи данных, доступа в
Интернет;
• повышение требований к номенклатуре услуг электросвязи и к их качеству;
• дальнейшее совершенствование телекоммуникационных и информационных технологий, их конвергенция;
• усиление роли государственного регулирования в области связи в части взаимодействия сетей, осуществления надзора за деятельностью в области связи и др.
Классификация сетей связи ЕСЭ РФ (рисунок 1.1)
Рисунок 1.1 – Классификация сетей связи РФ

Сети связи, входящие в ЕСЭ РФ, можно классифицировать по нескольким признакам (рисунок 1.1):
– по категориям;
– по функциональному признаку;
– по способам организации каналов;
– по типу абонентских терминалов;
– по территориальному делению.
ЕСЭ Российской Федерации в соответствии со ст. 12 Федерального закона «О связи» состоит из следующих категорий:
• сеть связи общего пользования (ССОП);
• выделенные сети связи;
• технологические сети связи, присоединенные к сети связи общего пользования;
• сети связи специального назначения.
ССОП предназначена для возмездного оказания услуг электросвязи любому пользователю услугами связи на территории
Российской Федерации. ССОП Российской Федерации имеют присоединение к ССОП иностранных государств.
Примерами ССОП является телефонная сеть связи общего пользования ТфОП (PSTN, Public Switched Telephone
Network). В России операторами междугородной и международной связи ТфОП являются ОАО «Ростелеком» и ОАО «МТТ»
(Межрегиональный Транзит Телеком). «МТТ» стал с 2006 года первым альтернативным "Ростелекому" оператором дальней связи.
Выделенные, технологические, а также сети связи специального назначения образуют группу сетей ограниченного пользователя (ОгП), так как контингент их пользователей ограничен корпоративными клиентами.
Выделенные сети связи – это сети, предназначенные для предоставления услуг ограниченному кругу пользователей.
Такие сети могут взаимодействовать между собой. Примерами операторов таких сетей являются ЗАО «Петерстар», ЗАО
«РОСПАК» и др.
Технологические сети связи предназначены для обеспечения производственной деятельности организаций, управления технологическими процессами. Примерами операторов таких статей являются сети связи железнодорожного транспорта
«Транстелеком ТТК», «ЕЭС Телеком», сеть «Газпром связь».
Сети связи специального назначения предназначены для обеспечения нужд государственного управления, обороны страны, безопасности государства и обеспечения правопорядка.
По функциональному признаку разделяются на сети доступа и транспортные сети.
Транспортной является та часть сети связи, которая выполняет функции переноса (транспортирования) потоков сообщений от их источников из одной сети доступа к получателям сообщений другой сети доступа путём распределения этих потоков между сетями доступа.
Сетью доступа является та её часть, которая связывает источник (приёмник) сообщений с узлом доступа, являющимся и транспортной сетью. Примером сети доступа к транспортным сетям ТфОП и/или Интернет являются сети радиодоступа Wi-Fi.
По типу присоединяемых абонентских терминалов сети ЕСЭ разделяются на:
• сети фиксированной связи, обеспечивающие присоединение стационарных абонентских терминалов;
• сети подвижной связи, обеспечивающие присоединение подвижных абонентских терминалов.
В техническом плане функционирование ЕСС РФ базируется на принципах и структурах, в соответствии с которыми вся сеть связи страны подразделяется на две взаимосвязанные составляющие: первичную сеть и вторичную сеть.
Первичные сети представляют собой совокупность каналов и трактов передачи, образованных оборудованием узлов и линий передачи, соединяющих эти узлы.
Вторичная сеть представляет собой совокупность каналов связи, образуемых на базе первичной сети путём их коммутации (маршрутизации) в узлах коммутации и организации связи между абонентскими устройствами пользователей.
Вторичная сеть состоит из каналов одного назначения (телефонных, телеграфных, вещания, передачи данных, телевидения и др.), образуемых на базе первичной сети. Вторичная сеть включает коммутационные узлы, оконечные пункты и каналы, выделенные на первичной сети.
По территориальному делению ССОП России разделяются на несколько иерархический уровней. На рисунке 1.2 приведена структура ТфОП России из четырёх уровней:
1. Местные сети, образуемые в пределах административной территории. Подразделяются на городские и сельские.
2. Зоновые (региональные) сети, образуемые в пределах территории одного или нескольких субъектов Федерации
(регионов). Всего в стране 89 зон.
3. Магистральная (междугородная) сеть связывает между собой узлы субъектов Российской Федерации и узлы центра
Российской Федерации. Магистральная сеть обеспечивает транзит потоков сообщений между зоновыми сетями с помощью узлов автоматической коммутации (УАК), связанных между собой по схеме «каждый с каждым» (полносвязная схема). В ТфОП
Российской Федерации действует восемь УАК, расположенных в городах Екатеринбург, Иркутск, Москва, Новосибирск, Ростов- на-Дону, Самара, Санкт-Петербург, Хабаровск. Шлюз между зоновыми сетями и магистральной сетью является автоматическая междугородная телефонная станция (АМТС). Каждая такая АМТС для надёжности связи соединена не менее, чем с двумя УАК, а также прямыми пучками каналов с АМТС других географических зон при соответствующем взаимном тяготении.
4. Международная сеть общего пользования присоединена к сетям связи иностранных государств через международные центры коммутации (МЦК).

Рисунок 1.2 – Структура ТфОП РФ
Крупные городские телефонные сети (ГТС)
ёмкостью до 8 млн. номеров образуют ещё один иерархический уровень с узлами входящего и исходящего сообщений (УИВС). УИВС каждого района города соединён со всеми остальными узлами УИВС города. На такой сети размещается как минимум одна АМТС.
Такой принцип иерархического построения ТфОП позволяет избежать установления каналов связи между всеми узлами коммутации нижнего уровня, равного числу сочетаний по два числа этих узлов. Для ТфОП Российской
Федерации отсутствие транзитного уровня магистральной сети при числе зоновых АМТС n=89 потребовало бы
каналов связи между зоновыми АМТС. При использовании магистральной сети потребовалось 28 каналов между всеми восьми УАКами и 178 каналов между АМТС и УАКами.
Магистральные, внутризоновые и часть местных цифровых наложенных первичных сетей являются основой транспортной цифровой сети связи России. Местные и первичные сети на участке «местный узел оконечное устройство» в соответствии с новой терминологией являются сетью доступа.
Транспортная сеть связи состоит из междугородной и зоновых (региональных) сетей связи. Сеть доступа (абонентская сеть или сеть абонентского доступа) является местной сетью.
Сеть доступа состоит из абонентских линий (медь, оптика, радиоканал) с подключенными к ним абонентскими оконечными устройствами местных станций коммутаций, соединяющих их линии передачи и линии передачи к узлам транспортной сети.
Сеть управления электросвязью – специальная сеть, обеспечивающая управление сетями электросвязи и их услугами путем организации взаимосвязи с компонентами различных сетей электросвязи на основе единых интерфейсов и протоколов,
МСЭ. Служба электросвязи представляет собой организационно-техническую структуру на базе сети связи (или совокупности сетей связи), обеспечивающую обслуживание связью пользователей с целью удовлетворения их потребностей в определенном наборе услуг электросвязи. Классификация служб электросвязи представлена на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3 – Службы электросвязи
По числу служб электросвязи сети бывают:
• моносервисные, предназначенные для организации одной службы электросвязи (например, телефония);
• мультисервисные (мультимедийные), предназначенные для организации нескольких служб (телефония, видео, передача данных).
Традиционные сети связи телефонные сети общего пользования (ТфОП), сети передачи данных (СПД) характеризуются узкой специализацией. Для каждого вида связи существует отдельная сеть, которая требует технического обслуживания, при этом свободные ресурсы одной сети не могут использоваться другой сетью.
Мультисервисная сеть позволяет отказаться от многочисленных наложенных вторичных сетей, обеспечить внедрение новых услуг с различным требованием к объему передаваемой информации и качеству её передачи. Она образует единую информационно-телекоммуникационную структуру, поддерживающую все виды трафика (данные, голос, видео) и предоставляет все виды услуг (базовые и дополнительные) в любой точке, в любое время, в любом наборе и объеме.
К базовым услугам мультисервисной сети относятся традиционные услуги передачи и доступа:
• передача традиционного телефонного трафика;
• передача трафика данных Интернет;
• передача трафика данных корпоративной сети;
• передача трафика мобильных сетей;

• доступ в сеть Интернет;
• доступ к сетям передачи данных.
К дополнительным услугам относятся следующие:
• передача голосового трафика IP-телефонии;
• передача видеотрафика для организации видеоконференций;
• организация виртуальной частной сети;
• услуги по обеспечению гарантированного уровня обслуживания.
Важной ролью в ЕСЭ Российской Федерации является развитие универсальной услуги. Универсальные услуги связи – услуги связи, оказание которых любому пользователю услугами связи на всей территории Российской Федерации в заданный срок, с установленным качеством и по доступной цене. В настоящий момент к универсальным услугам относятся:
• услуги телефонной связи с использованием таксофонов;
• услуги по передаче данных и предоставлению доступа к сети Интернет с использованием пунктов коллективного доступа.
При развитии инфокоммуникационных служб ЕСЭ предусматривается необходимость развития универсальной услуги в части расширения со временем её состава, а также координирование с её развитием в Европе.