• Ремонт ноутбуков в Москве
  • Антенны 4G
  • Best online casino Malaysia

  • ЭВМ и интеграция сетей связи

    Создание единой автоматизированной сети связи началось в 1965 г. За годы, прошедшие с этого времени, выявились новые тенденции развития техники связи, выражающиеся в первую очередь в цифровизации сети, т. е. во все более широком использовании цифровых систем передачи и коммутации, взаимопроникновении средств связи и средств вычислительной техники. Все это не могло не наложить своего отпечатка на характер развития сетей связи. Как один из важнейших элементов научно-технической революции вошла в нашу жизнь электронная вычислительная техника. Нет такой стороны человеческой деятельности, где мы не могли бы сегодня использовать ЭВМ, получая при этом большой выигрыш.

    Появление ЭВМ оказало огромное влияние на научно-технический прогресс в области развития электросвязи. В первую очередь это коснулось коммутационной техники, о чем мы уже говорили выше. Однако это влияние не ограничивается только коммутацией. Достижения научно-технического прогресса, заложенные в современных ЭВМ, оказали глубочайшее влияние на все компоненты, из которых строится сеть электрической связи. Справедливо будет отметить, что имело место и обратное влияние: развитие техники электросвязи во многом определило возможность создания современных ЭВМ.

    Действительно, электронная лампа и полупроводниковый элемент были изобретены при разработке усилительных и генераторных устройств систем передачи и только после этого использованы в ЭВМ. Первые автоматические коммутационные системы, построенные с помощью реле, по существу являлись вычислительными машинами (правда, не электронными, а электромеханическими). Телеграфная техника — перфоленты, буквопечатающие аппараты—целиком вошла в арсенал оборудования современных ЭВМ.

    Но это, конечно, не самое главное. Главное то, что электросвязь и ЭВМ взаимно дополняют друг друга и уже не могут существовать друг без друга. Создание мощных ЭВМ, работающих с высокими скоростями, привело к тому, что отдельным предприятиям стало невыгодно иметь собственные машины такой производительности. Появились ЭВМ, работающие в режиме разделения времени, обслуживающие через каналы связи большое количество потребителей. Эти ЭВМ сконцентрированы в вычислительных центрах, но с помощью сети электросвязи доступны сотням тысяч, а в будущем будут доступны миллионам потребителей для решения всевозможных задач и выдачи разнообразных справок. Подавляющее большинство потребителей (как в сфере народного хозяйства, так и среди населения) будет выходить на ЭВМ коллективного пользования через сеть электросвязи.

    Значение электросвязи для ЭВМ не ограничивается указанными выше факторами. Можно привести много других областей применения каналов и сетей связи для повышения эффективности использования и расширения возможностей ЭВМ. В частности, две или несколько больших ЭВМ, связанных между собой широкополосными каналами, могут работать совместно как единая ЭВМ, разделенная в пространстве.

    За последние 20 лет темп развития электронно-вычислительной техники резко увеличился. В процессе развития ЭВМ разработан ряд новых компонентов, создана новая технология производства электронных устройств, в первую очередь таких, как интегральные схемы. Но ведь и ЭВМ, и электросвязь имеют дело с одним и тем же материалом — информацией. Только ЭВМ имеет дело с обработкой информации, а электросвязь занимается ее доставкой и распределением между потребителями.

    Естественно, возникла идея в максимальной степень унифицировать компоненты, на базе которых построена техника ЭВМ и электросвязи. При этом, поскольку технология создания ЭВМ сделала значительный скачок, опередив электросвязь, эту унификацию необходимо было провести на базе технических устройств ЭВМ. Основные процессы, происходящие в ЭВМ, осуществляются на уровне двоичных сигналов, основная элементная база ЭВМ оперирует цифровыми сигналами. Следовательно, чтобы электросвязь использовала технологию ЭВМ, она тоже должна свои основные процессы — передачу и распределение сигналов — осуществлять в цифровом виде. Предпосылки для этого уже есть: созданы цифровые системы передачи различной емкости и электронные коммутационные системы, оперирующие цифровыми сигналами и управляемые с помощью ЭВМ.

    Количество цифровых систем передачи и электронных коммутационных систем, внедряемых в сети электросвязи, непрерывно растет. В результате удельный вес информации, аналоговой и дискретной, передаваемой через сеть в цифровом виде, увеличивается. В сети появляются участки, содержащие либо линии связи, либо коммутационные устройства, либо то и другое вместе, где информация передается только в цифровом виде. Таким образом, создается предпосылка для организации связи от абонента до абонента исключительно в цифровом виде. Эта связь начнется либо от ближайшего к абоненту концентратора, либо даже от аппарата абонента, в которых исходная информация любого вида будет преобразована в цифровые сигналы. Далее с помощью цифровых систем

    Оёредачи и чисто электронных коммутационных систем эти сигналы достигнут другого абонента и там будут преобразованы в исходный информационный сигнал.

    При такой системе организации связи носителем^ информации как при ее передаче, так и при распределении становится унифицированный импульсный цифровой сигнал. Возникает возможность интеграции методов передачи и распределения информации на основе использования унифицированных цифровых сигналов, таких же, какие используются в электронной вычислительной технике. А это — основа для создания в будущем интегральной цифровой сети связи (ИЦСС), в которой от абонента до абонента будут циркулировать только цифровые сигналы. Однако такая сеть — лишь первый шаг к интеграции. Дело в том, что цифровизация передачи и распределения информации создает предпосылки для объединения сетей не только в рамках единых методов передачи и распределения информации, но также и путем использования единой сети для передачи различных видов информации.

    Мы уже видели, что в существующей сегодня в ЕАСС сети каналов различной пропускной способности, которую мы назвали первичной сетью, образуются вторичные сети для передачи информации различного вида — телефонных разговоров, телеграмм, фототелеграмм, данных для ЭВМ (для последних с использованием различных методов коммутации — каналов, сообщений, пакетов). Предоставив потребителю цифровой канал, например цифровую последовательность импульсов — 64 кбит/с, мы можем обеспечить ему возможность ввода в сеть разнообразной аналоговой и дискретной информации в пределах этой скорости передачи. Более того, обладая электронными коммутационными станциями с программным управлением, можно обеспечить распределение информации либо путем коммутации каналов, либо коммутацией сообщений или пакетов.

    Таким образом, цифровизация сети создает предпосылки для интеграции сети по услугам, предоставляемым абонентам. Обладая соответствующим набором терминальных устройств, абонент может самым разнообразным способом использовать интегральную цифровую сеть для телефонных разговоров, передачи данных, передачи изображений и т. п. При этом он будет иметь возможность пользоваться всем комплексом услуг, создаваемых электронными коммутационными системами. Такая «сервисная» сеть с интеграцией услуг (ИСЦСС) будет следующим шагом в развитии ИЦСС.

    Создание интегральной цифровой сети связи в настоящее время стало генеральным направлением развития электросвязи. Задача эта весьма трудная и длительная.

    Одной из особенностей сети связи является сравнительно большой срок службы всех сооружений и устройств, на основе которых эта сеть строится. Линии связи, коммутационные станции, источники электропитания и другое оборудование служат многие десятки лет. В отличие от вычислительной, техники, где взаимодействие отдельных ЭВМ может быть обеспечено унификацией некоторых стыковых устройств, сеть электросвязи представляет собой единое сооружение. Изменение принципов действия аппаратуры на одном участке сети немедленно сказывается на других ее участках. А ведь создание интегральной цифровой сети связи — это коренная ломка принципов передачи и распределения информации. Если создание в нашей стране единой автоматизированной сети связи потребовало фактически упорядочения взаимодействия существующих средств связи, то создание интегральной цифровой сети как логическое продолжение развития ЕАСС требует перестройки сети на базе принципиально новых технических средств. Естественно, что эта перестройка не может осуществляться революционно сразу во всей сети. Она будет проводиться частями, и для этого имеется несколько возможных направлений.

    Во-первых, создание в местах нового интенсивного развития средств связи участков сети, построенных целиком на цифровых системах передачи и электронной коммутации, что позволит в пределах ограниченной территории, городов, районов, может быть областей, создавать как бы острова интегральной цифровой сети (с интеграцией методов передачи и коммутации).

    Во-вторых, постепенная реконструкция существующих аналоговых систем передачи на цифровые (что особенно целесообразно для симметричных кабелей, так как при этом их пропускная способность резко увеличится даже для аналоговых сигналов) и строительство новых цифровых систем передачи. В результате появится возможность создания цифровых проходов для соединения между собой островов интегральной цифровой сети и организации цифровой связи хотя бы для части абонентов.

    В-третьих, последовательное внедрение электронных цифровых коммутационных станций с аналого-цифровым обрамлением на всех участках сети, где к ним подходят только аналоговые каналы, и без него, где имеются цифровые каналы.

    Для потребителя интеграция сетей связи по методам их передачи и распределения может пройти почти незаметно. Этот процесс в первую очередь касается внутренних особенностей и возможностей сети. Конечно, улучшится качество передачи информации, появятся некоторые новые услуги. Но эти услуги в первую очередь следствие внедрения программно-управляемых коммутационных систем, а не интеграции. По-настоящему интеграцию потребитель почувствует, когда произойдет объединение в единую сеть различных сетей связи, обеспечивающих передачу и распределение различных видов информации, т. е. начнет создаваться интегральная по услугам цифровая сеть связи.

    Процесс создания такой сети тоже весьма длительный. Но он уже начался, даже раньше внедрения цифровых систем передачи и электронной коммутации. Основой для такого внедрения служит существующая автоматическая телефонная сеть связи в сочетании с терминальными устройствами сетей передачи данных, фототелеграфа и даже телевидения.

    Действительно, существующая сегодня автоматическая телефонная сеть связи предоставляет потребителям возможность передать любую аналоговую или дискретную информацию через канал тональной частоты в пределах пропускной способности этого канала. Через эту сеть мы можем выйти к вычислительным центрам, чтобы передать ЭВМ задачи и получить от нее решения. Можем выйти к различным справочно-информационным центрам и получить необходимую информацию научного, образовательного, медицинского, бытового и другого характера. При этом можно уверенно посылать запросы и получать ответы на скоростях 2400 и даже 4800 бит/с *. Это значит, что в течение одной минуты можно получить от справочной ЭВМ около 5 (при 2400 бит) и даже 10 (при 4800 бит) страниц машинописного текста.

    Как уже говорилось, широкое распространение получают сейчас системы отображения информации на экраны бытовых телевизоров (Видеотекс). При наличии этой системы абонент, набирая соответствующий номер, через канал телефонной сети делает запрос в соответствующий справочно-информационный центр. Ответ, получаемый по этому же каналу, через специальную приставку выводится к телевизору или специальному дисплею и высвечивается на его экране в виде текста, графика или изображения другого вида. Запрос может быть сделан в дискретном виде, для чего абонент должен иметь у себя клавиатуру типа клавиатуры пишущей машинки, которая обычно объединяется с приставкой.

    Системой Видеотекс можно пользоваться в режиме «один вопрос — один ответ», но можно и вести диалог с машиной, т. е. работать в интерактивном режиме. Таким образом, система Видеотекс использует автоматическую телефонную сеть для «нетелефонных» разговоров.

    Естественно, что появление новой нагрузки в сети телефонной связи может вызвать некоторые осложнения. Действительно, телефонная сеть строится в расчете на типичный телефонный график. Количество приборов на АТС, количество соединительных линий между АТС, количество каналов на междугородной сети — все это рассчитано исходя из среднего количества разговоров, средней т продолжительности, характера распределения во времени. Если бы количество терминалов системы Видеотекс (или подобных ей систем, использующих телефонную сеть) было достаточно велико, а среднее время занятия канала превышало среднее время телефонного разговора, то возникла бы опасность перегрузки телефонной сети. Однако использование Видеотекса для повседневных нужд населением и для обеспечения значительной части народного хозяйства создаст перегрузку, которая вряд ли будет иметь существенное значение. Вместе с тем для ряда областей народного хозяйства, где наблюдается острая потребность в обмене большими объемами дискретной информации между терминалами и ЭВМ и между ЭВМ, потоки этой информации обособляются в специальные сети передачи данных с коммутацией каналов, сообщений или пакетов. Мировая статистика показывает, что количество терминалов в этих сетях в настоящее время не превышает 1,5—2,0% от количества телефонных аппаратов. В будущем это соотношение если и изменится, то, надо полагать, незначительно.

    Интересно отметить, что среди доводов, которые служили для обоснования необходимости выделения отдельной сети пакетной коммутации, основным было не уве личение средней длительности занятия каналов, а плохое

    использование времени их занятия. Наибольшее количество сообщений в диалоговом режиме измеряетсядесятками байт, т. е. укладывается в секунды. Остальное время канал (если речь идет о телефонной сети) хотя и занят, но не используется для передачи сообщений.

    Таким образом, вопрос, использовать ли сегодняшнюю Телефонную сеть для работы в интерактивном режиме потребителя с ЭВМ или создавать для этой цели специальную сеть с коммутацией пакетов, в первую очередь вопрос экономический. По мере внедрения цифровых сетей связи с интеграцией по услугам он решается сам собой.

    Системы Видеотекс и Телетекст — только два частных примера использования сети связи для совместной передачи информации разного вида. Интеграция услуг, начавшись с телефонной и телевизионной сетей, будет расширяться, предоставляя каждому потребителю возможность передавать или получать информацию в любой форме — в виде звуков, изображений или данных.

    Появление в сети связи волоконно-оптических линий с их высокими пропускными характеристиками должно способствовать интеграции, особенно когда эти линии будут доводиться непосредственно до абонентских устройств. Представляется, что каждый пользователь связи будет иметь комплекс терминалов: телефонный аппарат, передающее и записывающее устройства для цифровых данных или графических изображений, дисплей или заменяющий его телевизор, либо то и другое. С помощью этих устройств, установленных раздельно или объеди-, ненных в единый информационный «комбайн», потребитель через широкополосную абонентскую линию сможет выйти на информационную сеть связи и доступным ему способом соединиться с терминалом другого пользователя, с ЭВМ вычислительного центра, со справочно-информа-ционной службой, учебным центром или другим источником или приемником информации. Более того, используя возможности коммутационных центров с программным управлением, абонент сможет организовать «конференц-связь», подключив к сети группу собеседников для совместного обсуждения вопросов.

    При организации соединения в зависимости от характера организуемой связи могут использоваться разные методы коммутации — каналов, сообщений, пакетов!

    Если требуется быстрая передача большого объема информации, сетью связи будут предоставлены высокоскоростные широкополосные каналы. В других случаях могут

    использоваться каналы меньшей скорости. Предполагается, что наиболее распространенным каналом будет типовой канал телефонной сети со скоростью передачи 64 кбит/с.

    Программируемые коммутационные устройства в сети связи позволят во всех случаях выбирать наиболее оптимальный режим работы. Терминальные устройства потребителей не обязательно будут стационарными. По мере расширения системы связи такими устройствами (сначала в упрощенном, а затем и более сложном варианте) будут снабжаться транспортные средства и отдельные пользователи. Подвижные терминалы через локальные радиосети или через искусственные спутники Земли будут подсоединяться к общей сети связи и через нее к любым другим стационарным или подвижным терминалам (в настоящее время только несколько процентов от общего количества телефонов входит в сеть через такие радиосети).

    Мы уже упоминали о том, что прогнозисты предвидят то время, когда каждому человеку будет присвоен свой абонентский номер телефона (или, может быть, более сложного терминала). При этом каждый абонент сможет подсоединиться к общей сети либо путем непосредственного подключения, либо, если он будет находиться в пути, с помощью радиоволн. Задачей управляющих сетью ЭВМ будет фиксация его дислокации и обеспечение организации связи с ним любого другого абонента.

    Процесс развития системы связи и слияния этой системы с непрерывно совершенствующимися средствами вычислительной техники будет идти в направлении создания единой системы информационного обеспечения общества. На рис. 19 показаны основные вехи развития и слияния на основе единой компонентной технологии средств вычислительной техники и систем связи (как они представляются сегодня) во временном масштабе.

    Выше мы говорили, что информационные потоки растут пропорционально квадрату роста промышленного потенциала. Определенную долю этих потоков составляет обмен информацией со справочно-информационными центрами, с ЭВМ коллективного пользования и между ЭВМ. Очевидно, отдельные, разовые задачи, требующие больших ЭВМ, будут решаться в вычислительных центрах, к которым пользователи будут выходить через сеть связи, создавая в этих сетях определенные потоки информации. Появление же большого количества ЭВМ индивидуального пользования позволит решать много задач «домаш-

    ним» способом, не пользуясь сетью связи. Такое же явление будет наблюдаться и при необходимости получения какой-либо справочной, культурно-просветительной или учебной информации.

    Развитие техники запоминания и записи информации, усовершенствование носителей информации позволяет любому человеку иметь собственные малогабаритные устройства накопления информации (магнитные ленты, диски и др.) — на йих можно записать информацию^ которую хотелось бы всегда иметь под рукой. Информация разового Пользования, которая создается непрерывно в информационных центрах различного назначения, будет доставляться через сети связи. В случае, если информация должна использоваться многократно (например, лекции, развлекательные программы, копии книг или выдержки из них и т. п.), она будет переводиться на домашние накопители. Такое сосуществование информации в информационных центрах и дома аналогично сосуществованию общедоступных и домашних библиотек. Но, в отличие от последних, здесь открываются огромные возможности выбирать любую информацию, иметь дома запись любой самой редкой книги, фильма, учебной программы и многого другого. При этом запись может быть сделана через сеть связи из любого доступного для этой сети источника информации, расположенного в любом месте, до которого доходят каналы связи.

    Таково предвидимое будущее информационной системы.


    ::Следующая страница::