• Пошив форм
  • Горбачевский Сергей за решеткой
  • Need Money?

  • Понятие о структуре сети

    Современная система электросвязи, обеспечивающая возможность передачи разнообразной информации, — весьма сложное и дорогое сооружение. Естественно, что, создавая эту систему, необходимо прежде всего оценить, для чего она создается, какие потребности населения, государственного управления, народного хозяйства будет удовлетворять, каков характер этих потребностей.

    Общий объем информационных потоков и их распределение внутри городов, сельских районов, между городами и районами и т. д. зависят от многих факторов, связанных с социальной системой общества, с традициями и обычаями страны, динамикой ее развития, материальным благосостоянием людей и многим другим. Масштабы развития и качество работы отдельных отраслей электросвязи — телефонных и телеграфных сетей, сетей телевидения и радиовещания, передачи данных также оказывают свое влияние на объемы и характер распределения информационных потоков. Свой вклад вносит и сеть почтовой связи. Если кому-то требуется передать сообщение, а телефонная связь в нужном направлении не работает, можно послать телеграмму или, если это не срочно, письмо. И, наоборот, вместо того чтобы потрудиться и написать письмо, можно ограничиться более быстрым телефонным разговором.

    Длительное изучение характера распределения информационных потоков в пространстве и во времени позволило определить ряд закономерностей, которые положены в основу расчета и проектирования сетей связи. Рассмотрим некоторые из них.

    Общую задачу электросвязи мы уже сформулировали выше — передать с помощью электрических сигналов информационное сообщение между удаленными один от другого источниками и приемниками информации. Под сетью электросвязи обычно понимается совокупность технических средств, обеспечивающая осуществление этой задачи для многих территориально разнесенных пунктов, в которых расположены как источники и приемники, так и устройства, осуществляющие преобразование исходных

    информационных сигналов в электрические сигналы и обратное преобразование (оконечные аппараты, или терминалы).

    Людей, а также технические устройства, служащие источниками или приемниками информации (или тем и другим вместе), принято называть пользователями, потребителями или абонентами сети электросвязи. Мы в дальнейшем будем применять эти термины более широко, понимая, например, что если говорится о соединении абонентов телефонной сети, то имеется в виду, что электрическим каналом соединяются телефонные аппараты, с помощью которых эти абоненты (потребители, пользователи) сообщаются между собой. Когда говорят, что через сеть электросвязи соединяются между собой два территориально разнесенных пункта, то имеется в виду соединение каналом (или каналами) связи двух или более оконечных аппаратов, расположенных в этих пунктах.

    Чтобы построить сеть электросвязи между пунктами, расположенными на некоторой территории, самый простой (но не самый лучший!) способ — связать все эти пункты прямыми каналами связи. Для этого требуется 1/2 п (п—1)«1/2 п2 двухсторонних канала связи (рис. 5, а).

    Если где-то в центре этой территории расположить некоторый новый пункт, в котором при необходимости может организовываться временное соединение друг с другом" любой пары подходящих к нему каналов, т. е. осуществляться процесс коммутации, тогда требуемое число каналов резко уменьшится. Оно станет равным числу пунктов, поскольку от каждого из оконечных пунктов до коммутационного пункта потребуется только один двухсторонний канал (рис. 5, б).

    Если имеется несколько разобщенных территорий, например несколько городов, то, очевидно, выгоднее вместо соединения каждого пункта с каждым соединить между собой каналами связи только коммутационные пункты (рис. 5, в). В этом случае для организации канала связи между двумя оконечными пунктами, расположенными на разных территориях, надо осуществить два коммутационных соединения. Но зато получается дополнительная экономия за счет сокращения числа каналов. Действительно, количество каналов между пунктами коммутации можно уменьшить, учитывая возможность использования одного и того же канала для организации соединения разных пар пунктов. Ведь, как правило, канал для передачи информации между парой оконечных пунктов не занят непрерывно, и у разных пар потребность в нем может возникнуть в разное время. Таким образом появляются каналы группового (коллективного) пользования, не закрепленные за отдельными оконечными пунктами.

    Можно пойти еще дальше. Если имеется более двух территорий, то, кроме коммутационных пунктов в центре каждой территории, можно создать общий коммутационный пункт, расположенный где-то между территориями (рис. 5, г\

    Коммутационные пункты, к которым подходят каналы от оконечных пунктов, принято называть коммутационными станциями, или просто станциями, а коммутационные пункты, к которым подходят каналы от станций, — коммутационными узлами, или просто узлами. Таким образом, при наличии узла для организации канала связи между двумя оконечными пунктами необходимо осуществить три соединения: на коммутационных станциях каждой территории и на узле.

    Таков общий принцип иерархического построения сети электросвязи с коммутацией каналов на станциях и узлах. Число ступеней иерархии может быть увеличено, если, например, соединить между собой несколько узлов через дополнительный узел, создающий в иерархии еще одну ступень, и т. д. Количество ступеней иерархии обычно выбирается с учетом многих факторов, но в первую очередь зависит от характера распределения информационных потоков и, конечно, от экономических соображений.

    Стоимость сети электросвязи в первую очередь определяется тремя основными компонентами: совокупной стоимостью оконечных устройств, каналов и коммутационных устройств. Для телефонной сети стоимость оконечных устройств невелика. Правда, их много — столько же, сколько и абонентов. Довольно дорогое сооружение — это каналы, особенно большой протяженности. Выше мы установили, что чем мощнее система передачи, тем дешевле стоит каждый километр канала. Следовательно, каналы, идущие в одном направлении, выгодно собирать в большие пучки. Но здесь возникает следующая проблема.

    Чтобы от станции, расположенной на какой-то территории, отходило много каналов, эта станция должна обслуживать много оконечных пунктов. Чем больше этих пунктов, тем больше территория, на которой они находятся (если пункты расположены более или менее равномерно по площади). Для большой площади средняя длина канала от оконечного пункта до станции — так называемая абонентская линия — становится достаточно большой. Но абонентская линия требует индивидуального канала, не объединяемого с другими каналами в рамках системы передачи, а мы уже установили, что такие каналы — дорогие. Таким образом, получается, что чем меньше абонентских устройств подключается к станциям, тем они к ней ближе и, следовательно, тем короче абонентская линия. Но при этом увеличивается общее количество

    станций, необходимых для организации сети, количество коммутационных устройств, участвующих в каждом соединении, количество и протяженность каналов, связывающих станции друг с другом.

    Существуют методы математических расчетов, позволяющие создать оптимальные структуры иерархических сетей, учитывающих как указанные выше, так и многие другие факторы, в том числе объемы и характер распределения информационных потоков.

    Для телефонной сети связи сложилась структура, при которой автоматическая телефонная станция (АТС) объединяет до 10 тыс. абонентов городского или сельского района. В городах в зависимости от количества абонентов создается несколько АТС, соединенных между собой либо непосредственно «прямыми» каналами, либо через узлы. При наличии пескольких узлов последние соединяются по принципу «каждый с каждым».

    К автоматическим междугородным телефонным станциям (АМТС) подходят каналы от районных, городских или сельских АТС или от узлов. В свою очередь, междугородные станции соединяются между собой либо непосредственно «прямыми» каналами, либо через один или несколько узлов автоматической коммутации. Создается сложнейшая иерархическая система, обслуживающая десятки миллионов телефонных абонентов, десятки тысяч АТС, сотни АМТС, десятки узлов коммутации. Для обеспечения функционирования этой системы требуется организовать между городами сотни тысяч междугородных каналов связи, общая протяженность которых исчисляется сотнями миллионов километров. Внутри городов и сельских районов создаются миллионы каналов, протяженность которых составляет десятки миллионов километров. И, наконец, требуется иметь столько же абонентских линий, сколько имеется абонентов, т. е. десятки миллионов. На каждой ступени этой иерархической сети используются различные системы передачи, емкость которых определяют исходя из необходимого для этой ступени количества каналов. В частности, на городских сетях используются системы на десятки и сотни каналов, на сетях внутри областей (связь от райцентров к областным центрам) — сотни и даже тысячи каналов, на сетях между областными центрами — от тысяч до десятков тысяч каналов.

    Упрощенная схема телефонной сети показана на рис. 6,


    ::Следующая страница::