Пути перехода к узкополосной цифровой сети интегрального обслуживания

Общие положения.

Основным направлением совершенствования средств электросвязи в последнее десятилетие является завершение опытной и начало коммерческой эксплуатации узкополосных сетей интегрального обслуживания (У-ЦСИО), начало разработки международными организациями концепции широкополосной ЦСИО (Ш-ЦСИО), разработка методов и средств коммутации, обеспечивающих высокую производительность узлов коммутации, а также средств высокоскоростной передачи сообщений.

Пользователи сетей электросвязи предъявляют повышенные требования к составу и качеству услуг. Современная сеть электросвязи должна обеспечивать доступ пользователей к множеству служб: речевой, данных, текста, изображений, телеконференций, выход к базам данных сетей ЭВМ, выход пользователей частных локальных сетей к абонентам сетей общего пользования и др. В 1990-1992 гг практически все экономически развитые страны мира приступили к коммерческой эксплуатации узкополосных ЦСИО. Большое количество публикаций, посвященных ЦСИО (в многих отечественных публикациях используется синоним этого наименования – цифровая сеть с интеграцией служб - ЦСИС), показывает, что начало 90-х годов проходило под знаком перехода к широкополосным ЦСИО. В Ш-ЦСИО специалисты стремятся достичь еще более высокого использования ресурсов сети, чем в У-ЦСИО. Страны с разным экономическим потенциалом будут, по-видимому, идти разными путями к созданию Ш-ЦСИО, т.к. согласованной концепции построения высокоскоростной транспортной системы для Ш-ЦСИО пока нет (ведутся эксперименты, создаются макеты, опытные зоны для проверки эффективности новых принципов коммутации типа быстрой коммутации пакетов (БКП), асинхронного режима доставки (АРД), называемого также асинхронным способом передачи (Asynchronous Transfer Mode – ATM) [1,2]. В настоящей главе рассматриваются: свойства, структура и особенности У-ЦСИО, пути перехода от аналоговых сетей к цифровым, службы и услуги, система управления У-ЦСИО, способы и средства доступа пользователей к сети.

Понятие интеграции в ЦСИО. Цифровая сеть интегрального обслуживания является результатом эволюции сетей передачи данных и интегральной цифровой сети связи (ИЦСС). Хотя ИЦСС в 70-е годы и называлась интегральной, в ней были реализованы лишь первых два шага интеграции (объединения):

- интеграция элементной базы средств управления и коммутации (использование однотипных электронных компонентов),

- интеграция способов разделения каналов в коммутационном и каналообразующем оборудовании. В такой сети информация пользователей передавалась в цифровой форме только по цифровым трактам между станциями и узлами и в коммутационном поле, абонентские линии оставались аналоговыми.

Цифровой сетью называют сеть электросвязи, в которой информация передается (по абонентским и соединительным линиям) и коммутируется (на станциях и узлах) в цифровой форме. Цифровой сетью интегрального обслуживания называют такую цифровую сеть, которая поддерживает множество служб электросвязи.

Под интеграцией обслуживания (служб) понимают объединение нескольких служб (речи, данных, изображений и др. ), поддерживаемых одной сетью. Понятия: интегральная цифровая сеть связи (ИЦСС), сеть с интеграцией служб и цифровая сеть интегрального обслуживания имеют много общего, но не совпадают. Такие различия в названии сетей, каждая из которых поддерживает несколько служб, вызваны их особенностями. Так в ИЦСС объединяющими (интегрирующими) являются временное разделение каналов в каналообразующем и коммутационном оборудовании и элементная база коммутации и управления, а в У-ЦСИО, кроме этого, происходит интеграция способов коммутации (коммутации каналов, коммутации пакетов) и ряда служб, поддерживавшихся ранее другими сетями.

Особенности ЦСИО. Рассмотрим особенности ЦСИО, отличающие ее от других сетей.

Основными свойствами ЦСИО являются [3]:

а) возможность передачи информации в цифровой форме от одного терминала (Т) до другого,

б) предоставление широкого спектра услуг (видов сервиса), включающего передачу речевой и неречевой информации,

в) возможность подключения разнообразных терминалов к сети с помощью многоцелевых стандартных согласующих устройств (интерфейсов) "пользователь-сеть",

г) обеспечение централизованной сигнализации (по общему каналу) с высокой скоростью и верностью,

д) обеспечение любого из требуемых способов коммутации: каналов или пакетов,

е) обеспечение цифрового транспортного соединения между терминалами оконечных абонентских пунктов,

ж) предоставление пользователям доступа к большому числу речевых и неречевых служб через общую абонентскую линию,

з) предоставление пользователям доступа к сети через небольшое число стандартных многоцелевых интерфейсов.

Рис. 18.1. Структурный состав ЦСИО.

Рис. 18.2. Виды служб и поддерживающих их сетей.

В состав У-ЦСИО должно входить три вида специализированных сетей (рис. 18.1): сеть коммутации каналов (КК), сеть коммутации пакетов (КП), сеть сигнализации (СС).

Концепция ЦСИО детально определена в рекомендациях серии I. международного союза электросвязи МСЭ-Т (ITU-T). У-ЦСИО поддерживает множество служб, а именно: службу телефонной связи, Телекса, факсимильной связи, Телетекста, Телефакса, Бюрофакса, телеконференций, передачи данных (ПД) с КК, ПД с КП и др. Под службой электросвязи (service или telecommunication service) понимают виды обслуживания. Службы предоставляют услуги абонентам.

Сеть электросвязи как совокупность технических средств и служб предоставляет услуги абонентам. Отличие понятий сетей и служб (услуг) видно хотя бы из того, что служба передачи данных родилась, не имея своей сети. Для передачи данных использовались некоммутируемые каналы, телефонная сеть и сеть телекс. Позже начали создавать специализированные сети ПД для достижения более высокого качества ПД. На рис. 18.2. показаны примеры использования различных сетей для различных служб.

Различают три условия интеграции цифровых сетей:

1) элементной базы (использование однотипных компонентов в аппаратных средствах управления, коммутации и каналообразования),

2) способов разделения каналов (временное разделение) в коммутационном и каналообразующем оборудовании,

3) служб (видов) электросвязи.

Третье задание

2 вариант

Требования, предъявляемые к ЦСИО.Цифровая сеть интегрального обслуживания должна обеспечивать следующие требования:

1. Установление связи различных служб к одному абоненту по одной абонентской линии, имеющей один номер.
2. В перспективе передачу любого вида информации (представленной изначально в аналоговой или дискретной форме) с помощью одного многофункционального терминала.
3. Возможность одновременной передачи различных видов информации.
4. Снижение тарифов за услуги электросвязи.
5. Улучшение качества передачи информации (по сравнению с качеством передачи на существующих сетях).
6. Более эффективное использование каналов и линий сети.
7. Bозможность передачи информации с помощью стартстопных, синхронных и пакетных установок.
8. Установление соединения для передачи данных (в режиме коммутации каналов) не более чем за одну секунду.
9. Доставку сообщения не более чем за 10 мс.
10. Разъединение соединения не более чем за 10 мс.
11. Коэффициент ошибок не должен превышать величины 10^-6.
12. Предоставление по требованию пользователя широкий круг дополнительных видов обслуживания (ДВО), например, прямой вызов, многоадресный вызов и др..
13. Передача абоненту любых необходимых сигналов, оповещающих его о фазе соединения или об отклонении процессов установления соединения от нормы.
14. Возможность расширения обслуживания на подвижные объекты.
15. Возможность расширения служб и ввода новых видов информации.

Узкополосные ЦСИО, обладающие перечисленными свойствами, имеют следующие достоинства:

1. Высокая скорость передачи информации (до 64 Кбит/c) для большинства служб нетелефонного типа.
2. Предоставление абонентам возможности пользоваться многофункциональным терминалом, подключенным к одной линии и имеющим один номер для входящего вызова.
3. Более низкий тариф оплаты за передачу данных.
4. Возможность передачи информации в цифровой форме между двумя абонентскими пунктами (терминалами).
5. Наличие пакетной системы сигнализации №7, обеспечивающей эффективное использование средств связи.
6. Возможность выбора одного из способов коммутации (КК или КП) на станциях ЦСИО.
7. Совместимость с существующими сетями.
8. Адаптируемость терминалов для передачи информации различными способами.

Стандарты в области ЦСИО определяются рекомендациями МСЭ-Т серии I. Группы рекомендаций и относящиеся к ним элементы показаны на рис. 18.3. Общие принципы построения ЦСИО, концепция, терминология описаны в рекомендациях группы I.100. Службы, поддерживаемые ЦСИО, описаны в рекомендациях группы I.200. Необходимо отметить важность изучения аспектов, связанных с службами и услугами в ЦСИО, т. к. всё своеобразие таких сетей заключено в поддержке многообразных служб, базировавшихся ранее на других сетях. В группе рекомендаций, начиная с I.300, изложены принципы адресации, нумерации, маршрутизации в процессе установления соединений, функциональные характеристики сети, эталонная модель протоколов. Требования к интерфейсу “пользователь-сеть” изложены в рекомендациях группы I.400, а к межсетевому интерфейсу – в рекомендациях группы I. 500. Требования к системе управления У-ЦСИО и к технической эксплуатации приведены в рекомендациях группы I.600.