Сеть связи РФ. Принципы построения

Первичная сеть связи

часть системы связи, состоящая из линий связи, каналообразующих и коммутационных средств узлов связи, образующих сеть типовых каналов передачи и групповых трактов.

Пограничный словарь. - М.: Академия Федеральной ПС РФ . 2002 .

Смотреть что такое "Первичная сеть связи" в других словарях:

первичная сеть связи - 3.8.4 первичная сеть связи: Совокупность типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов, образованная на базе сетевых узлов, сетевых станций, оконечных устройств первичной сети и соединяющих их линий передачи. Источник …

Сеть связи железнодорожного транспорта, представляющая собой совокупность универсальных типовых каналов передачи, сетевых трактов и типовых физических цепей, образованную на базе сетевых узлов, сетевых станций, оконечных устройств и соединяющих… …

первичная сеть (связи железнодорожного транспорта) - 21 первичная сеть (связи железнодорожного транспорта): Сеть связи железнодорожного транспорта, представляющая собой совокупность универсальных типовых каналов передачи, сетевых трактов и типовых физических цепей, образованную на базе сетевых… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

первичная сеть - 3.4 первичная сеть (Primärkreislauf): Цепь, гидравлически соединенная с питающей теплосетью. Источник: ГОСТ Р ЕН 1434 6 2006: Теплосчетчики. Часть 6. Установка, ввод в эксплуатацию, контроль, техническое обслуживание Смотри также родственные… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

первичная сеть ЕАСС - первичная сеть Совокупность типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов ЕАСС, образованная на базе сетевых узлов, сетевых станций, оконечных устройств первичной сети и соединяющих их линий передачи ЕАСС. Примечание В… … Справочник технического переводчика

Первичная сеть электросвязи Минморфлота. Ведомственная первичная сеть - Совокупность сетевых узлов, сетевых станций и линий передачи, образующие сеть типовых каналов передачи и типовых групповых трактов Примечание: В состав технических средств и сооружений первичной сети входят: Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Часть первичной сети связи железнодорожного транспорта, обеспечивающая образование универсальных типовых каналов передачи и сетевых трактов для организации магистральных видов железнодорожной электросвязи. Примечание Магистральные виды… … Справочник технического переводчика

первичная сеть дорожного уровня - Часть первичной сети связи железнодорожного транспорта, обеспечивающая образование универсальных типовых каналов передачи и сетевых трактов для организации всех видов железнодорожной электросвязи в границах железной дороги. [ГОСТ Р 53953 2010]… … Справочник технического переводчика

Первичная сеть Взаимоувязанной автоматизированной комплексной системы связи стран - членов СЭВ для передачи всех видов информации - 1. Первичная сеть Взаимоувязанной автоматизированной комплексной системы связи стран членов СЭВ для передачи всех видов информации Первичная сеть ВАКС VAKSS transmission network Совокупность сетевых узлов, линий передачи, линейных и групповых… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

первичная сеть (технологической связи железнодорожного транспорта) магистрального уровня - 22 первичная сеть (технологической связи железнодорожного транспорта) магистрального уровня: Часть первичной сети связи железнодорожного транспорта, обеспечивающая образование универсальных типовых каналов передачи и сетевых трактов для… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ СВЯЗИ

НА УЧАСТКЕ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

Методические указания к курсовому проектированию

для студентов специальности

“Волоконно-оптические системы передачи”

Методические указания составлены для выполнения курсового проекта ”Волоконно-оптическая линия связи на участке железной работы” по курсу “Оптические линии связи и пассивные компоненты ВОЛС”; включают информацию по расчету основных параметров оптических волокон, краткие сведения по оптическим кабелям, цифровым системам передачи, а также рекомендации по строительству и монтажу оптических линий связи и необходимый справочный материал. Методические указания предназначены для студентов курса телекоммуникационных специальностей очной формы обучения.

ВВЕДЕНИЕ

В соответствии с “Концепцией создания сети связи МПС РФ с интеграцией услуг” основным направлением технического развития и совершенствования средств телекоммуникаций на железнодорожном транспорте является внедрение цифровой техники и, прежде всего высокоскоростных волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Это определяется тенденцией роста производительности интегральных схем и соответственно пропускной способности ВОЛС, в результате чего наблюдается стабильное снижение стоимости каналов.

Оптическое волокно в настоящее время является самой совершенной физической средой для передачи больших потоков информации на значительное расстояние. Современные системы передачи синхронной иерархии позволяют передавать по двум волокнам информацию со скоростью до 10 Гбит/с. Новые технологии обработки линейного сигнала позволяют вести одновременную передачу по одному волокну нескольких высокоскоростных потоков по узким спектральным полосам, что эквивалентно увеличению скорости передачи в десятки и сотни раз.

На смену линейным регенераторам, в которых осуществлялось двойное преобразование сигналов, приходят волоконно-оптические усилители, обеспечивающие одинаковое усиление оптических сигналов в широком спектральном диапазоне, что позволит наращивать пропускную способность волокон доукомплектованием сетевого оборудования без изменения линии. Применение волокон нового типа позволяет обеспечить сверхвысокие скорости передачи без дополнительной компенсации дисперсии и размещать усилители на расстоянии до 150 км.

Новые технологии формирования и передачи сигналов существенным образом повлияли на построение сетей связи. Перспективная сеть связи основывается на двухуровневой иерархии и состоит из транспортной сети и абонентской сети. Транспортная сеть включает в себя мощные информационные магистрали, построенные на основе синхронной цифровой иерархии SDH и перспективного асинхронного режима передачи ATM. Широкополосная сеть абонентского доступа, реализованная на базе волоконно-оптического кабеля, совместно с транспортной сетью образует единое информационное пространство и гибкую среду для создания и реализации новых видов информационного сервиса. Широкое применение в качестве сети абонентского доступа находят сотовые и транкинговые сети.

ПЕРВИЧНАЯ СЕТЬ СВЯЗИ МПС РОССИИ

Принципы построения первичной сети связи железнодорожного транспорта определяются его административной структурой и спецификой управления перевозочного процесса, так как по своей сущности транспортная связь является технологической.

Технологическая сеть связи МПС, являясь одним из компонентов отрасли, обеспечивает передачу и распределение информации, необходимой для нормального функционирования всех подразделений железнодорожного транспорта и удовлетворения потребностей населения в услугах связи.

В современных условиях, когда научно-технический прогресс создает условия для перехода к автоматизации управления всей отраслью железнодорожного транспорта, необычайно быстро возрастает потребность в обмене информацией, в которой отражаются все процессы общественного производства.

Структура первичной сети на железных дорогах соответствует иерархии управления отраслью и включает в себя четыре уровня сетей.

Магистральная сеть связывает главный магистральный узел связи (Центральная станция связи МПС) со всеми магистральными сетевыми узлами, в качестве которых используются узлы управления дорог и последних между собой. Максимальная протяженность линейного тракта магистральной первичной сети железнодорожного транспорта принимается такой же, как и первичной сети общего пользования и составляет 12500 км.

Дорожная сеть обеспечивает связь между работниками управлений дороги и отделений, входящих в состав данной дороги, а также отделений и станций между собой. Она включает в себя дорожные, отделенческие сетевые узлы, а также сетевые узлы крупных участковых станций. Дорожная первичная сеть может рассматриваться как аналог зоновой сети Государственного комитета РФ по связи и информатике, однако максимальная длина ее линейного тракта достигает 1500 км.

Отделенческая сеть связи имеет ряд специфических особенностей, которые предопределяют выделение отделенческих связей в отдельный уровень иерархии. Отделенческая сеть служит для организации связи внутри отделения железной дороги и включает в себя все оконечные и промежуточные станции сети. При этом средняя дальность линейного тракта отделенческой первичной сети принимается равной 500 км.

Местная сеть связи обычно организуется в пределах крупных железнодорожных узлов и станций. Протяженность линий местной сети связи, как правило, не превышает 10 км.

Построение сети связи железнодорожного транспорта определяется конфигурацией сети железных дорог и структурой управления. Поэтому одна из основных особенностей построения первичных сетей связи МПС является организация по одной и той же кабельной линии передачи, проложенной вдоль полотна железной дороги, одновременно всех видов магистральных, дорожных и отделенческих связей. Это обстоятельство непосредственно влияет на структуру построения первичной сети и предъявляет особые требования к системам передачи.

Первичная сеть связи как основа системы электросвязи МПС определяет ее главные качественные характеристики: надежность, пропускную способность, управляемость и технико-экономические показатели.

2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ПЕРВИЧНОЙ СЕТИ СВЯЗИ МПС. ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

Принципы построения перспективной первичной сети связи МПС заключаются в следующем:

1) первичная сеть должна быть цифровой;

линии связи необходимо организовывать только на основе стандартных цифровых каналов и трактов;

2) первичная сеть должна иметь такие структурные и функциональные характеристики, чтобы имелась возможность ее использования для любых вторичных сетей общего пользования, ведомственных, частных и т.п.;

3) топология первичной сети должна экономично реализовывать структуры всех вторичных сетей электросвязи и быть оптимальной с точки зрения их постепенной интеграции;

4) первичная сеть должна содержать систему управления для поддержания заданных показателей надежности и качества функционирования;

5) должна обеспечиваться возможность существенного расширения пропускной способности по мере предоставления пользователям вторичных сетей новых услуг, требующих широкополосных каналов, а именно: видеосвязь, видеоконференции, промышленное телевидение, связь компьютерных сетей в реальном масштабе времени.

При разработке цифровой сети связи МПС следует учитывать ряд характерных ее особенностей. Сеть концентрируется вдоль железной дороги, полностью отражая при этом ее конфигурацию. Основной функцией первичной сети является формирование единого информационного потока, проходящего через последовательно расположенные пункты выделения, где часть потока ответвляется с целью обслуживания абонентов местной сети. Другой особенностью является то, что в большинстве пунктов выделения ответвляется незначительная часть потока, составляющая от долей до нескольких процентов от главного потока.

На первичной сети в качестве систем передачи должны использоваться системы передачи синхронной СЦИ (Sinchronous Digital Hierarhi) и плезиохронной ПЦИ (Plesiochronouns Digital Hierarhi) при рациональном их сочетании.

Отечественные волоконно-оптические системы передачи (ВОСП), такие как Сопка 4М (140 Мбит/с), Сопка 3М (34 Мбит/с) основаны на плезиохронной цифровой иерархии стандартного для СНГ ряда: ИКМ-30, 120, 490, 1920 и имеют недостатки, усложняющие их применение в цифровых сетях с многократным вводом-выводом цифровых потоков 2,048 Мбит/с и их распределением. Главный недостаток связан с применением в ВОСП ПЦИ посимвольного мультиплексирования цифровых потоков, начиная с 2 Мбит/с. Такой способ приводит к использованию двух, трехкратного мультиплексирования/демультиплексирования на передающей и приемной и промежуточной станциях ввода-вывода, что существенно усложняет аппаратуру.

В развитие системы передачи ИКМ-120Т на основе серийной аппаратуры Сопка-3М, разработано техническое задание на аппаратуру ВОСП-480Т, которая должна обеспечить передачу 16 двухмегабитовых потоков (480 каналов ТЧ) по схеме “точка-точка” и трех дополнительных потоков 2,048 Мбит/с (90 каналов ТЧ) с возможностью их многократного выделения (до 32) на промежуточных станциях. В отличие от аппаратуры Сопка-3М, которая реализует только соединения “точка-точка”, ВОСП-480 Т предполагается для применения на дорожных и отделенческих сетях связи.

В качестве основной системы передачи на волоконно-оптических магистральной сети связи рекомендуется использовать аппаратуру синхронной цифровой иерархии СЦИ.

В настоящее время ведущие зарубежные фирмы выпускают оборудование СЦИ, рассчитанное на скорости передачи 155 Мбит/с (STM-1), 622 Мбит/с (STM-4) и 2488 Мбит/с (STM-16) с коэффициентом мультиплексирования, равным четырем. В процессе разработки находится система STM-64 со скоростью передачи 9953 Мбит/с. У мультиплексора первого уровня входными потоками могут быть потоки ПЦИ. Мультиплексоры более высоких уровней взаимодействуют как с потоками ПЦИ, так и с потоками STM нижних уровней.

Сигналы, скорость передачи которых соответствует стандартному ряду скоростей СЦИ получили название трибов СЦИ.

Применяемая в системах СЦИ система заголовков позволяет определить положение любого входного цифрового потока, погруженного в соответствующий виртуальный контейнер, транспортируемого модулями STM-1 и осуществлять его ввод-вывод из транспортных модулей STM-1(N). Это существенно упрощает выделение цифровых потоков и каналов не только на оконечных, но и на промежуточных пунктах волоконно-оптической линии связи.

Для построения СЦИ используются терминальные мультиплексоры (ТМ) и мультиплексоры ввода-вывода (АДМ). Каждый из них способен выполнять функции концентратора, коммутатора, кросс-коннектора и регенератора.

Терминальный мультиплексор является оконечным устройством сети с числом потоков доступа, соответствующим определенному уровню иерархии взаимодействующих с ним.

Мультиплексор STM-1 типа TN-1X компании Nortel (Northern Telecom) состоит из следующих основных узлов:

1) четырех трибных интерфейсных блоков с 16 электрическими портами 2 Мбит/с для ввода/вывода до 63 входных потоков;

2) двух (основного и резервного) менеджеров полезной нагрузки- устройств для формирования и управления полезной нагрузкой. Он, например, управляет операциями ввода/вывода каналов доступа (трибов), мультиплексированием и внутренней коммутацией потоков, производит сортировку на уровне трибных блоков, формирует полезную нагрузку до уровня агрегатных блоков и передает ее на интерфейсы агрегатных блоков;

3) двух оптических или электрических агрегатных блоков с выходными портами 155 Мбит/с “восток” и “запад” для формирования выходных потоков;

5) одного контроллера и локальной панели оператора.

Техническая характеристика оптических входов и выходов агрегатных блоков TN-1X приведена в табл. 1 приложения 1.

Мультиплексор STM-4 типа SMA-4 компании GPT состоит из следующих основных узлов:

1) трибных блоков с набором электрических портов для приема входных потоков различной скорости (от 1,5 и 2 до 140 и 155 Мбит/с);

2) двух пар (сновной и резервной) мультиплексоров и коммутаторов для мультиплексирования, локальной коммутации и управления потоками;

3) двух оптических агрегатных блоков с выходными портами 622 Мбит/с “восток” и “запад” для формирования выходных потоков;

4) двух (основного и резервного блоков питания;

5) интерфейсами контроля и управления, служебным каналом.

Техническая характеристика оптических входов и выходов агрегатных блоков SMA-4 приведена в табл. 2 приложения 1.

Концентратор представляет собой вырожденный случай мультиплексора. Он объединяет однотипные потоки нескольких удаленных узлов сети в одном распределительном узле, связанном с главной магистралью. Функции кросс-коннектора, заложенные в мультиплексор, дают возможность удаленным узлам обмениваться между собой, не загружая основной трафик.

Системы электронной кроссовой коммутации, применяемые в узлах сетей, позволяют связывать различные потоки и каналы, закрепленные за пользователями, и проводить многие другие операции с компонентными потоками - переключение потоков с одного направления на другое, объединение нескольких компонентных потоков в один поток более высокой степени иерархии и т.д.

Маршрутизация в СЦИ осуществляется программными средствами и, следовательно, существенно упрощается.

Рассмотренные компоненты оборудования СЦИ позволяют создавать сети различной топологии, среди которых наиболее распространенной является кольцевая. При реализации кольцевой топологии для организации магистральных и дорожных связей целесообразно замкнуть кольцо путем прокладки или подвески оптического кабеля по разным сторонам железной дороги. На практике наиболее часто находит применение топология “плоского кольца”, когда для замыкания кольца используются оптические волокна внутри одного кабеля.

Основой сети должна быть хребтовая структура, состоящая из одной или нескольких систем STM, расположенных вдоль железной дороги. Количество и тип систем STM определяются общей емкостью информационного потока, который должен быть обеспечен на данном участке, а количество потоков 2,048 Мбит/с, выделяемых на станциях, зависит от числа терминалов местной сети, которым необходим доступ в сеть связи МПС.

При таком построении в определенной степени сглаживаются традиционные понятия магистрального, дорожного и отделенческого уровней сети и цифровая сеть отражает двухуровневую систему, имеющую уровень транспортной сети и уровень абонентского доступа. Первичные потоки, используемые для магистральной, дорожной и отделенческой сетей, большей частью интегрируются в потоках STM-1, STM-4, обеспечивающих многократный ввод-вывод компонентных потоков 2,048 Мбит/с из высокоскоростного группового потока.

Кольцевание сети должно быть реализовано, исходя из следующих принципов. В случае, когда железные дороги проходят параллельно, кольцевание осуществляется с использованием поперечных рокадных направлений или с использованием инфраструктуры других ведомственных сетей. На линейной сети связи, проложенной вдоль железной дороги, также формируется кольцевая структура. Малые кольца плоской структуры организуются в пределах отделения дороги и диспетчерского участка. Режим резервирования определяется соответствующими программами работы синхронных мультиплексоров, устанавливаемых в сетевых узлах. Кольца большой протяженности организуются на дорожном и магистральном уровнях.

Принципы построения цифровой сети на базе оборудования СЦИ иллюстрируется на примере схемы, приведенной в приложении 1 (рис.1).

Вдоль железной дороги прокладывается ВОЛС с использованием систем передачи STM - 1/4.

На крупных и средних железнодорожных станциях организуются сетевые узлы с синхронными мультиплексорами ввода-вывода ADM с функциями кросс-коннектора, обеспечивающими ответвление высокоскоростных потоков (155, 140 Мбит/с), распределение компонентных потоков, взаимодействие STM-1 и STM-4 нижнего уровня, разветвление потоков по направлениям на узловых железнодорожных станциях, а также выделение необходимого количества потоков 2,048 Мбит/с.

На уровне отделенческой связи, как правило, должны использоваться системы STM-1. На некоторых направлениях, например, там, где возможен большой коммерческий трафик с промежуточных станций, целесообразно применение STM-4.

Управление сетью реализуется с помощью системы ТМN (Telecommunikation Management Network).

Терминалы абонентов местной сети включаются в коммутационное оборудование вторичных сетей, которое в свою очередь через стыки 2,048 Мбит/с подключаются к первичной сети СЦИ. Для подтягивания абонентов малых станций используются отдельные тракты, рассчитанные на скорость 2,048 Мбит/с, которые могут быть организованы по волокнам того же кабеля, по которому работают системы СЦИ. На малых станциях устанавливается коммутатор оперативно-технологической связи типа KS-2000, к которому подключаются терминалы всех станционных абонентов.

На приведенной схеме обобщенно поясняется принцип организации раздельных сетей ОбТС, ОТС и ПД, базирующихся на выделенных первичных подсетях. На последующих этапах цифровизации сети, когда появится возможность создания сети с интеграцией услуг (ISDN) и будут разработаны новые принципы построения сети ОТС, вторичные сети могут быть интегрированы.

Абоненты ОбТС крупных станций, на которых могут быть расположены дорожные или отделенческие узлы, включаются в местную АТС-Ц, которая через УАК-Ц подключается к общетехнологической сети МПС. На средних станциях узлообразование в ОбТС может быть реализовано с помощью транзитной АТС-Ц. Абоненты различных сетей передачи данных также включаются в свои сети через коммутационное оборудование своей сети. Коммутатор технологической связи формирует режимы установления соединений для всех видов технологической связи, включая избирательную связь, связь совещаний, громкоговорящее оповещение, поездную радиосвязь и мобильную связь с абонентами на перегоне с использованием соответствующих радиосредств, автоматизированные рабочие места, телефонную местную связь с приоритетным доступом.

При организации дорожных сетей ОТС схема избирательной связи с использованием цифрового коммутатора остается такой же, как для диспетчерского участка отделения дороги. В управлении дороги устанавливается цифровой коммутатор, работающий в режиме исполнительных станций.

Групповые каналы формируются в выделенном потоке 2,048 Мбит/с. На средних и малых станциях могут быть использованы гибкие мультиплексоры, обеспечивающие доступ в сеть связи через широкую номенклатуру интерфейсов типа X, V, nx64 кбит/с, ТЧ и др. На малых станциях гибкий мультиплексор может заменить коммутатор технологической связи и служить для включения абонентских устройств в коммутационное оборудование соответствующих вторичных сетей соседних станций, а на средних станциях – расширить функции коммутатора.

При осуществлении выбора системы передачи на конкретном участке проектирования необходимо руководствоваться принципами развития первичной сети связи МПС, представленной в “Концепции создания сети связи МПС РФ с интеграцией услуг”, основные параметры которой для Дальнего Востока и Забайкалья приведены в приложении 1 (рис. 2).

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-11

Основой для создания сети передачи данных является первичная сеть, которая представляет собой совокупность сетевых узлов, сетевых станций и линий передачи, образующую сеть типовых каналов передачи и типовых групповых трактов.

Каналом передачи называется совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающая передачу сигналов электросвязи или в определенной полосе частот, или с определенной

скоростью между двумя станциями или узлами. Канал с нормированными параметрами называется типовым.

Групповой тракт - это совокупность технических средств, обеспечивающая передачу сигналов электросвязи или в полосе частот, или со скоростью передачи нормированной группы каналов. Если параметры группового тракта нормированы, то тракт называется типовым. Групповые тракты строятся на основе линий передачи.

Линия передачи первичной сети - это совокупность физических цепей, линейных трактов однотипных и разнотипных систем передачи, имеющих общие среду распространения, линейные сооружения и устройства их обслуживания. Линии передачи различаются в зависимости от первичной сети, к которым они принадлежат, и от среды распространения. В настоящее время наибольшее распространение получили радиорелейные, тропосферные, проводные и спутниковые линии передачи.

Сетевым узлом (СУ) первичной сети называется комплекс технических средств, обеспечивающий:

организацию и транзит типовых групповых трактов и типовых каналов передачи первичной сети;

переключение указанных трактов и каналов, принадлежащих различным линиям передачи;

предоставление необходимого числа каналов и групповых трактов для образования вторичных сетей.

Сетевые станции первичной сети обеспечивают организацию типовых каналов и трактов, предоставление их для образования вторичных сетей и соединения каналов и групповых трактов различных вторичных сетей между собой.

Фрагмент первичной сети с различными линиями передачи изображен на рис. 1.6.

Первичные сети подразделяются на местные, внутренние, зоновые и магистральные.

Часть первичной сети, ограниченная территорией города или сельского района, называется местной первичной сетью.

Внутризоновая первичная сеть - это часть первичной сети, ограниченная территорией, совпадающей с зоной нумерации, и обеспечивающая соединение между собой типовых групповых трактов и типовых каналов передачи разных местных первичных сетей этой зоны. Зона нумерации, как правило, совпадает с административными границами области.

Совокупность внутризоновой первичной и местных первичных сетей на территории, совпадающей с зоной нумерации, образует зоновую первичную сеть.

Часть первичной сети, соединяющая между собой типовые групповые тракты, а также типовые каналы передачи внутризоновых первичных сетей на всей территории страны, образует магистральную первичную сеть.

Сетевым узлам и линиям передачи присваиваются наименования в соответствии с тем, какой первичной сети они принадлежат.

Важным понятием, относящимся к первичным сетям, является система передачи, под которой понимается совокупность линейного тракта, типовых групповых трактов и каналов передачи первичной сети. Система передачи включает станции системы передачи и среду распространения.

АГО - аппаратура группообразования; АУ - аппаратура уплотнения; УДК - устройство долговременной коммутации; СУ - сетевой узел; ТКП - типовой канал передачи

В системах передачи с частотным разделением каналов (ЧРК) для передачи сигналов по каждому из каналов выделяется определенная полоса частот. Системы передачи, в которых для передачи сигналов по каждому из каналов в линейном тракте отводятся определенные интервалы времени, называются системами с временным разделением каналов (ВРК).

На современном этапе в магистральных первичных сетях большее распространение имеют системы с частотным разделением каналов. Системы с временным делением внедряются преимущественно в местных первичных сетях.

Основными характеристиками первичных сетей независимо от используемых систем передачи являются:

структура, определяющая взаимное расположение сетевых узлов станций и линий передачи без учета их положения на местности;

топология - структура с учетом реального положения на местности;

мощность, определяемая числом типовых каналов или суммарной шириной спектра частот всех каналов связи в линии передачи;

живучесть, которая определяет устойчивость линий передачи и узлов первичной сети к повреждениям.

Устойчивость от повреждений определяется технической надежностью оборудования, устойчивостью от стихийных бедствий и рядом других факторов.

Вторичные сети. Технические комплексы сетей передачи данных

Первичные сети служат основой для создания различного рода вторичных сетей. Вторичные сети, создаваемые для различных ведомств, называются ведомственными. В этом случае на первичной сети выделяются группы каналов, по которым передаются все виды информации в интересах системы управления, относящейся к,какому-либо ведомству. Например, на общегосударственной первичной сети может быть организована вторичная сеть, обеспечивающая управление некоторой отраслью народного хозяйства. Каналы такой вторичной сети используются для передачи всех видов информации .

По виду передаваемой информации различают, например, вторичные сети телеграфной связи, передачи данных, автоматической междугородной телефонной связи .

Ведомственные вторичные сети в ряде случаев также разделяются по виду передаваемой информации.

На рис. 1.7 показан возможный вариант образования ведомственных вторичных сетей.

На базе каналов общегосударственной сети Министерства связи СССР и каналов, образованных подвижными и стационарными средствами ведомства, создается первичная сеть для системы управления этого ведомства. Данная первичная сеть служит основой для создания вторичных сетей по видам передаваемой информации. Таким образом, сеть передачи данных является вторичной сетью первичной сети соответствующего ведомства.

Иногда совокупность вторичных сетей по видам передаваемой информации называют информационной сетью системы управления ведомства.

Сеть передачи данных включает ряд технических комплексов, к одному из которых относится совокупность средств, образующих каналы связи первичной сети, выделенные для создания сети ПД. Выделенные каналы первичной сети обеспечивают лишь потенциальную возможность передачи информации, однако для ее реализации в соответствии с потребностями АСУ необходимо введение ряда дополнительных комплексов. К ним относятся:

1. Комплекс средств, обеспечивающих образование каналов ПД на основе каналов первичной сети. Данный комплекс реализуется в виде совокупности отдельных образцов аппаратуры передачи данных (АПД), каждый из которых обеспечивает образование одного канала ПД и работает по фиксированному алгоритму. Такая реализация называется аппаратурной.

В ряде случаев используется программно-аппаратурная реализация, при которой часть функции АПД выполняется программными методами в специализированных или универсальных ЭВМ.

2. Комплекс технических средств, обеспечивающий целенаправленную передачу сообщений между абонентами сети при выполнении требований АСУ к вероятностно-временным характеристикам задержки. Этот комплекс реализуется как совокупность коммутационных станций и узлов коммутации каналов и сообщений вместе с их программным обеспечением.

3. Комплекс средств контроля состояния технических средств и управления сетью ПД, представляющий собой совокупность организационных и технических служб, а также технических и программных средств, обеспечивающих функционирование сети ПД в изменяющихся условиях.

4. Комплекс средств сопряжения ПД, представляющий собой совокупность устройств и алгоритмов, обеспечивающих электрическое, логическое, кодовое и алгоритмическое согласования различных элементов сети ПД, а также элементов сети с техническими средствами источников и потребителей информации.

Элементы перечисленных комплексов рассредоточены в сети и условно могут быть объединены в проблемно-ориентированные модули (рис. 1.8), каждый из которых выполняет строго определенные задачи по передаче данных и взаимодействию с другими модулями, вычислительной системой, банком данных и терминалами. Независимо от выполняемых функций модули называются функциональными единицами сети (ФЕС).

Модуль связи вычислительной системы (или банка данных) с сетью (СВС) осуществляет взаимодействие между разнородными ЭВМ и сетью ПД. Модуль связи терминала с сетью (СТС) обеспечивает взаимодействие между различными группами терминалов и другими элементами сети. Модуль коммуникационных функций сети (КФС), представляющий собой совокупность узлов

коммутации, обеспечивает доставку информации от отправителя к получателю по каналам первичной сети.

Технические и программные средства ФЕС вместе с их взаимосвязями образуют архитектуру модуля, определяющим для которой является реализованный в сети способ коммутации. В настоящее время ряд модификаций способов коммутации каналов и коммутации сообщений (рис. 1.9) рассматривается в качестве самостоятельных.

Любая из версий коммутации каналов предусматривает два этапа. На первом этапе образуется цепочка из последовательно соединенных каналов связи между абонентами. На втором этапе осуществляется передача информации.

В зависимости от типа каналов, используемых при построении цепочки, можно выделить коммутацию: непрерывных каналов, образованных системами с частотным уплотнением; цифровых каналов, образованных системами с временным уплотнением, и каналов ПД.

При коммутации сообщений реального соединения абонентов не происходит, а информация в виде формализованных сообщений

передается по маршрутам, состоящим из последовательных трактов ПД. Если на некотором этапе тракт занят или находится в состоянии отказа, то сообщение ожидает момента, когда он освободится или будет восстановлен.

Коммутация сообщений реализуется либо в чистом виде, либо как коммутация пакетов. Различают два режима коммутации пакетов: датаграммный и виртуальных соединений.

В сетях с коммутацией датаграмм сообщение, поступая от источника на первый же узел коммутации, разбивается на блоки, к каждому из которых добавляется необходимая служебная информация для передачи по сети. Получаемые таким образом блоки называются пакетами, кодограммами или датаграммами, имеют статус самостоятельных сообщений в сети и передаются по ней независимо друг от друга, возможно, по различным маршрутам.

В узле коммутации (УК), к которому подключен получатель, пакеты одного сообщения накапливаются в общем случае произвольно, что делает необходимым их упорядоченную сшивку перед выдачей абоненту-получателю. При этом возможны так называемые компоновочные блокировки памяти узла, при которых его запоминающие устройства оказываются занятыми несобранными сообщениями и соответственно не могут освободиться, а недостающие пакеты не могут из-за этого быть приняты.

В сетях с виртуальными соединениями перед передачей сообщения между абонентами устанавливается фиксированный маршрут. С этой целью абонентом-отправителем в сопряженный узел коммутации дается заявка на организацию соединения. Сопряженный узел определяет маршрут передачи и выдает команды во все промежуточные центры. Команды содержат номер соединения и номер исходящего тракта для этого соединения. Одновременно по одному и тому же каналу сети организуется несколько соединений с выделением для передачи в каждом направлении определенных временных позиций - виртуального канала, который закрепляется либо жестко, либо по методу статистического уплотнения.

Между соседними УК непрерывно передаются кадры, содержащие пакеты сообщений, сопровождаемые номером соединения. Размеры пакетов могут быть различными. Если в какой-либо момент времени нет очередного пакета для передачи по некоторому виртуальному каналу, то его временная позиция может заниматься пакетом другого сообщения, где пакеты в избытке. В каждом узле коммутации производится разборка пакетов информации для их перераспределения по исходящим виртуальным каналам в соответствии с номерами этих каналов.

При использовании виртуальных соединений пакеты, принадлежащие одному сообщению, поступают последовательно, что снимает проблему их упорядоченной сшивки и опасность компоновочной блокировки.

Ряд исследований, проведенных в последние годы с целью сравнения способов коммутации, а также опыт эксплуатации

сетей ПД позволяют сформулировать следующие наиболее общие рекомендации:

1. С точки зрения эффективности использования каналов коммутация сообщений предпочтительнее, чем коммутация пакетов, которая в свою очередь предпочтительнее коммутации каналов. Преимущество коммутации сообщений по сравнению с коммутацией каналов проявляется значительнее в случае интенсивных потоков сообщений небольшого объема. Исходя из этого коммутация сообщений и коммутация пакетов используются в сетях при высоких интенсивностях! потоков сравнительно коротких сообщений. Коммутация каналов применяется при незначительных интенсивностях потоков сообщений большого объема.

2. При выборе между коммутацией пакетов и коммутацией сообщений следует исходить из того, что в сетях с коммутацией пакетов могут быть достигнуты значения задержки сообщений, в несколько раз меньшие, чем в сетях с коммутацией сообщений.

3. Коммутация пакетов или коммутация сообщений должна использоваться в сетях передачи данных при необходимости обеспечения многоадресных передач, приоритетного обслуживания сообщений, а также при высоких требованиях к надежности и верности доставки. Последнее объясняется наличием в таких сетях контроля и защиты от ошибок на всех этапах передвижения сообщений по сети. При этом следует учитывать, что приоритетное обслуживание и многоадресные передачи реализуемы только в датаграммном режиме сетей с пакетной (коммутацией.

Вопрос об использовании сетей ПД с коммутацией каналов в настоящее время достаточно не изучен, однако можно предположить, что такой режим окажется эффективным для передачи очень больших объемов информации при высоких требованиях к верности. В сетях с коммутацией первичных каналов обеспечить высокую верность достаточно сложно ввиду низкого качества составных каналов.

Если абоненты предъявляют различные требования к процессу передачи информации и потоки передаваемых ими сообщений имеют различные интенсивности и объемы, то может оказаться целесообразным совместное использование различных способов коммутации. При этом обычно предусматривается единый узел коммутации с предоставлением абонентам возможности самостоятельного выбора способа коммутации.

Сетью связи – называется совокупность связанных воедино оконечных устройств(телеканалов, каналов связи, узлов станций и т.д.). В нашей стране большая часть средств объединена в единую автоматизированную сеть связи. ЕЕ цель:

Объединить все системы связи

Унифицировать оборудование

Автоматизация систем передачи сообщения

Основой единой автоматизированной сетью связи является первичная сеть. Это ее скелет. Первичная сеть предназначена для передачи всех возможных типов сообщения. (голосовых, видео, факсимильных сообщений). Первичная сеть включает в себя сетевые узлы, станции, линии и каналы передачи.

Сетевые узлы (У) организуются на пересечении нескольких линий многоканальной связи. В них, как было сказано ранее, устанавливается каналообразующее оборудование систем передачи и осуществляется переключение (коммутация) каналов (на рисунке 8.1. каналы обозначены маленькими кружочками).

Сетевые станции (С)являются оконечными точками первичной сети, осуществляющие подключение потребителей и абонентов к первичной сети, а также переключение каналов.

Рис. 8.1. Структура первичной сети

Рис.8.2. Иерархия первичной сети электросвязи

Первичная сеть классифицируется по территориальному признаку:

- магистральная первичная сеть соединяет каналами различных типов все областные, краевые и республиканские центры страны;

- внутризоновая первичная сеть является частью первичной сети, ограниченная территорией одной зоны, совпадающей с административными границами области, края, республики. В отдельных случаях внутризоновая сеть может охватывать несколько областей и, наоборот, внутри одной территориальной единице может оказаться несколько внутризоновых сетей;

- местные первичные сети часть сети, ограниченная территорией города или сельского района. Они обеспечивают выход каналов передачи сообщений непосредственно на станции и далее, к абонентам.

Зоновые первичные сети являются объединением внутризоновых и местных первичных сетей в одну сеть.

Указанное территориальное деление предполагает иерархический принцип построения первичной сети в виде трёх ярусной структуры (рисунок 8.2).

Подчеркнём, что первичная сеть является многоканальной телекоммуникационной системой, в которой используют системы с частотным (ЧРК), временным разделением каналов (ВРК) и цифровые системы передачи с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ).

Иерархический принцип построения первичной сети обуславливает разные требования по надёжности, предъявляемые к узлам связи. Узлы связи делятся на категории:

Первого класса (магистральные сетевые узлы):

Второго класса (внутризоновые сетевые узлы);

Третьего класса (остальные узлы).