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).

Первичная сеть-совокупность устройств систем передачи, включающая соответствующие здания и гражданские сооружения.

Различают следующие виды(классы)первичных сетей. Как было сказано уже выше:

• 1. Магистральные первичные сети соединяют областные и региональные центры.
• 2. Внутризоновые первичные сети представляют собой часть первичных сетей на территории одной зоны, совпадающую, как правило, с административными границам области края, автономии.
• 3. Местные первичные сети ограничены территории города или сельского района, например, городская телефонная сеть (ГТС), сельская телефонная сеть(СТС)

Структурные элементы первичной сети показаны на рисунке 10 и таблица 1 содержит классификацию сетевых узлов и станций в составе первичных сетей различных классов.

Рисунок 10 - Структурные элементы первичной сети

СУ-сетевые узлы, СС-сетевые станции, ЛП-линии передач

Таблица 1

Первичная сеть образуется совокупностью систем передачи с любым способом разделения каналов(частотным, временным, кодовым) по любым линям передачи (воздушным, кабельным, волоконно-оптическим, радиорелейным, тропосферным, спутниковым, метеоритным, ионосферным и т.д).

Первичная сеть может быть аналоговой, цифровой или смешанного типа-аналого-цифровой. Диапазон рабочих частот и быстродействие систем передачи регламентируется соответствующими иерархиями и устанавливаются на основе типового канала тональной частоты (канала ТЧ) с полосой пропускания 0,3-34,кГц

Передача осуществляется между ССТ и СУ, ССТ и СС, СУ и ССТ.

Взаимоувязанная сеть РФ(ВСС РФ)-комплекс технологически сопряженных сетей электросвязи на территории РФ, обеспеченный общим централизованным управлением.

Система передачи -комплекс технических средств,обеспечивающий образование линейного тракта, типовых групповых трактов и каналов передачи первичной сети.

Канал передачи -комплекс технических средств и среды распространения, обеспечивающий передачу сигнала электросвязи в полосе частот или со скоростью,характерных для данного канала передачи, между СУ и ССТ, СУ и ОУ(оконечное устройство), ССТ и СУ. Виды каналов передачи: аналоговый, цифровой, смешанный, канал передачи тональной частоты (основной канал), первичный, вторичный, третичный,четвертичный.

Линейный тракт -комплекс технических средств системы передачи, обеспечивающий передачу сигналов электросвязи в полосе частот или со скоростью, соответствующей системе передачи.

Групповой тракт -комплекс технических средств системы передачи, предназначенный для передачи сигналов электросвязи нормализованного числа каналов тональной частоты (или основных цифровых каналов) и в полосе частот, характерных для данного группового тракта.

Типовой групповой тракт -групповой тракт, структура и параметры которого соответствуют нормам ВСС РФ.

Тракт сетевой -типовой групповой или несколько последовательно соединённых типовых групповых трактов с включенной на входе и выходе аппаратурой образования тракта.

Транзит -соединение одноименных каналов передачи или трактов, обеспечивающее прохождение сигнала электросвязи без изменения полосы частот или скорости передачи.

Устройство оконечное первичной сети -техническое средство, обеспечивающее образование типовых физических цепей или типовых каналов передачи для их представления абонентам вторичных сетей и другим потребителей.

Первичная сеть служит основой для создания вторичных сетей.

По капитальным затратам наибольший удельный вес занимают линейные сооружения и аппаратура передачи информации, поэтому очень важно выбрать оптимальный вариант построения сети - структуру сети.

Сеть состоит из узлов (пунктов коммутации цепей, каналов) и ребер (линий связи), соединяющих эти узлы между собой.

При построении сети связи исходят из стремления сделать ее экономичной и надежной. Надежность обеспечивается созданием разветвленной сети, применением различных типов линий связи и прокладкой их на различных направлениях. На этих линиях организуется требуемое число каналов с обходными, резервными путями. Необходимо, чтобы каждый узел связи имел два-три обходных независимых пути к другим узлам.

Возможно несколько вариантов построения сети, рассмотренных во втором пункте реферата:

v Полносвязное (каждый с каждым), при котором любой узел (узел исходящих и входящих сообщений - УИВС) имеет прямые связи со всеми остальными узлами (рис.11);

Рисунок 11-Полносвязное соединение

v Узловое, при котором несколько пунктов (районная автоматическая станция - РАТС) группируются в узлы и последние соединяются между собой (рис. 12);

Рисунок 12-Узловое соединение первичных сетей

v Радиальное (звездообразное), при котором имеется лишь один узел с расходящимися линиями по радиусам к другим пунктам (рис. 13).

Рисунок 13-Радиальное соединение первичных сетей

Непосредственное соединение каждого пункта с каждым наиболее надежно, но в технико-экономическом отношении невыгодно. Неэкономична и узловая система. Радиальная система наиболее дешевая, но она не имеет никаких путей резервирования и не обеспечивает непрерывности связи. Наилучшие результаты дает сочетание радиальной и узловой систем. Такая система позволяет создавать разветвленную, устойчивую и в то же время довольно экономичную сеть связи. Принципиальная схема радикально-узловой системы построения сети показана на рисунке 14. Она характеризуется тем, что одноименные узлы связи (ТС) соединяются линиями не только с нижестоящими узлами (МС), но и между собой. По такой системе организуются прямые связи в обход главных узлов между взаимотяготеющими крупными промышленно-экономическими районами страны, внутри экономических районов и т. д.

Рисунок 14-Структура радиально-узловой сети связи

Во всех случаях стремятся создать сетку связи, при которой каждый узел связи связан со смежными ближайшими узлами или узлами, имеющими наибольшее тяготение. При этом создаются обходные, резервные пути и обеспечивается два-три независимых выхода к любому узлу связи.

Разновидностью сетевидной сети являются решетчатые (ячеистые) структуры. Они очень надежны, но на их сооружение требуются большие капитальные затраты. В нашей стране соблюдается производственно-территориальный принцип административно-технического управления.

По различным видам и отраслям связи функционируют управления и осуществляется руководство сверху вниз по производственному принципу. Одновременно действуют республиканские, краевые, областные производственно-технические управления связи, обеспечивающие руководство всеми видами связи в масштабе подведомственной территории.

Сеть связи - совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающих передачу и распределение информации от многих источников ко многим получателям.

Сети связи, построенные на основе средств электросвязи, называются телекоммуникационными сетями. Передача информации производится многоканальными системами передачи, распределение - коммутационными станциями.

В литературе сети связи классифицируются по назначению, характеру образования и выделения каналов, типам коммутации, по оборудованию и условиям размещения, степени автоматизации. Рассмотрим более подробно классификационные признаки сетей связи.

Классификацию сетей связи можно представить в виде схемы, изображенной на рисунке 2.

• 1.По назначению сети связи делятся на две большие группы:
  • v Сети связи общего пользования
  • v Сети связи ограниченного пользования.

Сеть связи общего пользования создается для обеспечения услугами связи населения, различных учреждений, предприятий и организаций. Из законов РФ: сеть связи общего пользования предназначена для возмездного оказания услуг электросвязи любому пользователю услугами связи на территории Российской Федерации и включает в себя сети электросвязи, определяемые географически в пределах обслуживаемой территории и ресурса нумерации и не определяемые географически в пределах территории Российской Федерации и ресурса нумерации, а также сети связи, определяемые по технологии реализации оказания услуг связи

При построении сетей связи ограниченного пользования реализуются специфические требования, обусловленные характером деятельности того или иного ведомства, в интересах которого создается данная сеть, а также предусматривается возможность выхода абонентов в сеть общего пользования. К таким сетям относятся сети внутренней связи и сети дальней связи. Это сети связи специального назначения, выделенные сети связи.

Сети связи внутрипроизводственные или технологические: сети электросвязи федеральных органов исполнительной власти, а также предприятий, учреждений и организаций, создаваемые для управления внутрипроизводственной деятельностью и технологическими процессами, не имеющие выхода на сеть связи общего пользования.

• 2. По характеру образований и выделения каналов связи сети связи подразделяются на
• v Первичные
• v Вторичные.

Первичная сеть - 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. При этом под типовой физической цепью и типовым каналом понимается физическая цепь и канал передачи, параметры которых соответствуют принятым нормам.

Сетевой тракт - типовой групповой тракт или несколько последовательно соединенных типовых групповых трактов с включенной на входе и выходе аппаратурой образования тракта.

Вторичная сеть связи - совокупность линий и каналов связи, образованных на базе первичной сети, станций и узлов коммутации или станций и узлов переключений, обеспечивающих определенный вид связи.

Главной задачей первичной сети является образование типовых каналов и групповых трактов связи, задача вторичной сети - доставка сообщений определенного вида от источника к потребителю.

Первичная сеть в свою очередь классифицируется по территориальному признаку:

• v магистральная первичная сеть соединяет каналами различных типов все областные, краевые и республиканские центры страны;
• v 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;
• v местные первичные сети - часть сети, ограниченная территорией города или сельского района. Они обеспечивают выход каналов передачи сообщений непосредственно на станции и далее, к абонентам.
• v зоновые первичные сети являются объединением внутризоновых и местных первичных сетей в одну сеть.

Иерархию первичной связи можно увидеть на рисунке 3.

Рисунок 3 - Иерархия первичной сети

3.Разделение первичных и вторичных сетей связи по охвату территории.

В зависимости от обслуживаемой территории сети бывают локальными, корпоративными, национальными, глобальными (территориальными). А также сельскими, городскими, внутриобластными, местными, междугородными (магистральными для первичной сети), международными.

Локальная сеть связи - сеть связи, расположенная в пределах некоторой территории (предприятие, фирма и т.д.).

Корпоративная сеть связи - сеть связи, объединяющая сети отдельных предприятий (фирм, организаций, акционерных обществ и т.п.) в масштабе как одного, так и нескольких государств.

Внутриобластная, или зоновая сеть связи , - междугородная сеть электросвязи в пределах территории одного или нескольких субъектов Федерации.

Магистральная сеть связи - междугородная сеть электросвязи между центром Российской Федерации и центрами субъектов Федерации, а также между центрами субъектов Федерации.

Междугородная сеть связи - сеть связи, обеспечивающая связь между абонентами, находящимися на территории разных субъектов РФ или разных административных районов одного субъекта РФ (кроме районов в составе города).

Международная сеть связи - совокупность международных станций и соединяющих их каналов, обеспечивающая международной связью абонентов различных национальных сетей.

Местная сеть связи - сеть электросвязи, образуемая в пределах административной или определенной по иному принципу территории, не относящаяся к региональным сетям связи; местные сети подразделяются на сельские и городские.

Сельская сеть связи - сеть связи, обеспечивающая телефонную связь на территории сельских административных районов.

Городская сеть связи - сеть, которая обслуживает потребности большого города. Функция городской сети - работа в качестве базовой магистрали для связи локальных сетей всего города.

Национальная сеть связи - сеть связи данной страны, обеспечивающая связь между абонентами внутри этой страны и выход на международную сеть.

Глобальная (территориальная) сеть связи объединяет сети, расположенные в разных географических областях земного шара. Одним из примеров такой сети может быть Internet.

4 . По обслуживаемой территории сети связи разделяют на междугородные, международные, местные (сельские, городские).

Основные определения написаны в подпункте 3.

5. Разделение сетей по виду передаваемой информации. По виду передаваемой информации различают цифровые, аналоговые и смешанные сети связи.

Аналоговая связь -- это передача непрерывного сигнала.

Цифровая связь -- это передача информации в дискретной форме (цифровом виде). Цифровой сигнал по своей физической природе является аналоговым, однако передаваемая с его помощью информация определяется конечным набором уровней сигнала. Для обработки цифрового сигнала применяются численные методы.

Существование смешанных сетей характерно при переходе от аналоговых сетей связи к цифровым.

• 6. По оборудованию и условиям размещения сети связи подразделяются на
• v Мобильные
• v Стационарные

Под мобильными понимаются сети связи, элементы которых (КЦ, линейные средства связи) размещаются на транспортной базе и могут перемещаться. Одним из распространенных типов мобильных сетей является полевая сеть связи военного назначения.

Стационарные сети связи создают на базе узлов связи, размещенных в стационарных сооружениях. В состав стационарных сетей при необходимости могут включаться подвижные элементы, например, при замене на короткое время вышедших из строя стационарных элементов, временном расположении абонентов на подвижных объектах, необходимости временного усиления определенных элементов сети.

• 7. По степени автоматизации сети связи делятся на:
  • v Неавтоматизированные
  • v автоматизированные
  • v Автоматические.

На неавтоматизированных сетях связи все или подавляющее большинство основных операций выполняется человеком.

Автоматизированными называются сети, в которых подавляющее число функций по выполнению определенного объема операций осуществляется техническим устройством.

Такие сети оцениваются по степени автоматизации, которая определяется коэффициентом Ка , равным отношению объема операций, выполняемых техническими устройствами, к общему объему выполняемых операций:

где ns - общий объем операций, выполняемых за определенное время, nа - количество операций, выполняемых автоматами.

Автоматические сети предусматривают выполнение всех функций по передаче и коммутации сообщений автоматами.

8. По типам коммутации сети подразделяются на коммутируемые, частично коммутируемые и некоммутируемые.

Для коммутируемых и частично коммутируемых сетей связи характерно использование различных вариантов коммутации.

Долговременной называется коммутация, при которой между двумя точками сети устанавливается постоянное соединение.

Оперативной называется коммутация, при которой между двумя точками сети организуется временное соединение.

Сочетание оперативной и долговременной коммутации предполагает то, что на одних участках информационного направления сети связи может применяться долговременная коммутация, а на других оперативная.

Коммутируемая сеть связи - это вторичная сеть, обеспечивающая соединение по запросу абонента или в соответствии с заданной программой через канал электросвязи оконечных устройств вторичной сети при помощи коммутационных станций и узлов коммутации на время передачи сообщений. Каналы передачи в коммутируемых сетях являются каналами общего пользования. На частично коммутируемых сетях связи предусматривается использование всех систем долговременной и оперативной коммутации. Реально существующие и проектируемые на ближайшую перспективу сети связи относятся к классу частично коммутируемых.

К некоммутируемым сетям связи относятся вторичные сети, обеспечивающие долговременные (постоянные и временные) соединения оконечных устройств (терминалов) через канал электросвязи с помощью станций и узлов переключений. К некоммутируемым сетям можно отнести опорную сеть связи.

• 9.Разделение сетей по виду связи. В зависимости от вида связи сети связи подразделяют на телефонные, видеотелефонные, телеграфные, факсимильные, передачи данных, сети звукового и телевизионного вещания.
• v Телефонная сеть - это самый распространенный тип оперативной связи. Абонентами сети могут являться как физические лица, так юридические -- предприятия и организации. Ее используют как для передачи аналоговых сообщений, так цифровых и текстовых или графических, поэтому абонентами телефонной сети могут являться не только люди, а также и различные аппаратные средства.

Принцип действия телефонной сети основан на передачи звукового сигнала по электрическим проводам. Первая телефонная станция открылась в 1877 г. в Коннектикуте (США). Телефонисты вручную соединяли абонентом между собой. В 1833 г. уже была открыта телефонная связь между Бостоном и Нью-Йорком. Первые телефонные линии были бесплатны, а телефонистами могли работать только юноши.

Сегодня телефонная сеть - это совокупность узлов коммутаций, роль которых выполняют АТС (автоматические телефонные станции), и соединяющих и каналов связи.

v Вещание - организация и распространение с помощью систем, сетей, средств электрической связи различных сообщений для населения. Вещание является средством массовой информации.

Существует следующая классификация: звуковое и ТВ вещание - в зависимости от вида сообщений.

Звуковым вещанием называют процесс циркулярной передачи разнообразной звуковой информации широкому кругу территориально рассредоточенных слушателей посредством специальной совокупности технических средств.

Первичный телевизионный сигнал также формируется методом развертки. Спектр видеосигнала зависит от характера изображения, а энергетический спектр сосредоточен в полосе f=0…6 МГц.

Причем цветное телевидение совместимо с черно-белым телевидением, т.е. цветное изображение принимается черно-белым телевидением и наоборот, цветные телевизоры воспринимают черно-белое изображение.

• v Сети телеграфной связи предназначены для передачи (приема) открытых текстовых сообщений (телеграмм) или предварительно зашифрованных (криптограмм). Для организации телеграфной связи используются такие оконечные устройства, как телеграфные аппараты и персональные компьютеры.
• v Сети факсимильной связи предназначены для передачи (приема) сообщений в виде печатных, рукописных, графических и других неподвижных изображений плоских оригиналов с воспроизведением в пункте приема их копий. В сетях данного вида связи используются специальные оконечные устройства - факсимильные аппараты.
• v Сеть передачи данных -- система, состоящая из оконечных устройств (терминалов), связанных каналами передачи данных и коммутирующими устройствами (узлами сети), и предназначенная для обмена информационными сообщениями между всеми оконечными устройствами.
• 10. Разделение сетей по степени защищенности. По этому признаку сети связи делятся на защищенные (сети зашифрованной телефонной, зашифрованной телеграфной связи и т.д.) и незащищенные. В свою очередь в защищенных сетях может использоваться аппаратура гарантированной и временной стойкости
• 11. Разделение сетей по роду связи (используемой аппаратуре). По роду связи (используемой аппаратуре) сети связи могут быть подразделены на проводные (кабельные, воздушные, волоконно-оптические) и радиосети (радиорелейные, тропосферные, спутниковые, метеорные, ионосферные и т.д.).

К линиям проводной связи относят воздушные линии связи (металлические проводники, прокладка которых осуществляется открыто, путем их натяжения между опорами-столбами с фиксацией на изоляторах) и кабельные линии связи (металлические проводники, изолированные друг от друга и от окружающей среды, прокладка которых осуществляется открыто, по поверхности чего-либо, или под землей, под водой, в канализационных сооружениях).

Достоинства сетей проводной связи:

• v отсутствие взаимных помех при совместной прокладке большого количества линий на ограниченной территории (при соблюдении определенных правил прокладки);
• v малый уровень собственных помех в линиях и каналах проводной связи, что определяет относительно высокое качество связи, обеспечивающее надежность, своевременность и достоверность передачи сообщений;
• v относительная скрытность передачи сообщений;
• v в проводной связи сложнее, чем в радиосвязи, создавать преднамеренные помехи обмену сообщениями и т. д.

Недостатки сетей проводной связи:

• v потребность в значительных финансовых и материальных затратах, обусловленных необходимостью организации и проведения дорогостоящих земляных работ (особенно в городах), необходимостью использования дорогостоящих материалов (цветных металлов и др.);
• v невозможность (повышенная сложность) прокладки и эксплуатации линий в труднодоступной местности (на заболоченных территориях, в горах);

подверженность проводных линий разрушениям при природных и техногенных чрезвычайных ситуациях, а также возможность их умышленного повреждения.

Средства беспроводной связи (в том числе радиосвязи) в современном мире играют одну из ведущих ролей в процессе передачи и обработки информации. От первых опытов по беспроводной электросвязи прошло каких-то 100 лет, но за это время средства и технологии радиосвязи (беспроводной связи), как составная часть научно-технического прогресса, проникли во многие области современного общества.

Современные средства беспроводной связи, несмотря на незначительные габариты и вес, зачастую представляют собой достаточно сложные технические устройства, требующие квалифицированных специалистов по проектированию таких систем и поддержанию их высоких эксплуатационных характеристик.

Преимущества беспроводных линий связи очевидны: это экономичность (не требуется рыть траншеи для укладки кабеля и арендовать землю); низкие эксплуатационные расходы; высокая пропускная способность и качество цифровой связи; быстрое развертывание и изменение конфигурации сети; легкое преодоление препятствий - железных дорог, рек, гор и т.д.

Беспроводная связь в радиодиапазоне ограничена перегруженностью и дефицитом частотного диапазона, недостаточной скрытностью, подверженностью помехам, в том числе и преднамеренным, и с соседних каналов, повышенным энергопотреблением. Кроме того, для радиосвязи необходимо длительное согласование и регистрация с назначением частот органами Госсвязьнадзора (в нашей стране государственный уполномоченный орган), арендная плата за канал, обязательная сертификация радиооборудования Государственной комиссией по радиочастотам.

Серьезными минусами беспроводной связи являются: пока относительно низкая пропускная способность; плохое прохождение сигнала через стены, возможность перехвата данных или незарегистрированного входа, если не использовать дополнительные механизмы обеспечения безопасности.

12. Также все сети можно разделить по виду топологии.

Самая простейшая сеть связи состоит из двух узлов и одной ветви(рис.4.)

Рисунок 4 - Простейшая сеть связи

Такая сеть называется вырожденной. Более сложные сети характеризуются пространственной структурой (или топологией).

v Первая топология - это общая шина (ОШ)(рис.5)

Рисунок 5 - Топология общая шина

По такому принципу строятся компьютерные сети, сети передачи технологической информации на железнодорожном транспорте.

Достоинства: простота (так как используется один канал связи).

• v Кольцевая топология(рис.6)

Рисунок 6 - Кольцевая топология

В кольцевой топологии информация передается по кругу, как правило - это проводная связь дорожного уровня, компьютерные сети, передача циркулярного вызова.

Достоинства: простота и более высокая надежность по сравнению с общей шиной.

Недостаток состоит в прокладке дополнительных каналов связи.

v Звездообразная или радиальная топология(рис.7)

Рисунок 7 - Радиальная топология

ЦУС - центральный узел связи;

1, 2, 3 -периферийные узлы связи.

По принципу звездообразной (радиальной) топологии строятся системы проводной, оптоволоконной и радиосвязи.

Достоинства: простота и хорошая надежность.

v Полносвязная топология (рис.8).

Рисунок 8 - Полносвязная топология

Принцип полносвязной топологии используется в особо ответственных видах связи, а также в некоторых видах радиосвязи.

Достоинства: высокая надежность, поскольку при выходе даже нескольких каналов связи сеть может нормально функционировать.

Недостатки: большая стоимость и протяженность каналов связи.

v Древовидная или узловая топология(рис.9.)

Рисунок 9 -Древовидная топология

По принципу древовидной (узловой) топологии строятся многие системы железнодорожного транспорта.

Достоинства: малое число каналов при большом числе узлов.

13. По способу доставки сообщений различают сети с коммутацией каналов и сети с накоплением (сети с коммутацией сообщений и с коммутацией пакетов).

Сети с коммутацией каналов -- для передачи между оконечными устройствами выделяется физический или логический канал, по которому возможна непрерывная передача информации в течение всего сеанса связи. Маршрут передачи в таких системах, как правило, определяется при установлении сеанса связи и не меняется до окончания. Сетью с коммутацией каналов является, например, телефонная сеть. В таких сетях возможно использование узлов весьма простой организации, вплоть до ручной коммутации, однако недостатком такой организации является неэффективное использование каналов связи либо возрастание времени ожидания соединения, если поток информации непостоянный и малопредсказуемый.

Сети с коммутацией пакетов -- сообщения между узлами в такой сети передаются короткими посылками -- пакетами, которые коммутируются независимо и объединяются в ближайшем к получателю узле сети. По такой схеме построено подавляющее большинство компьютерных сетей. Этот тип организации весьма эффективно использует каналы передачи данных между узлами сети, но требует более сложного оборудования узлов (реализующего разделение сообщений на пакеты, их маршрутизацию, временное хранение пакетов, контроль факта доставки до узла получателя и восстановление сообщений из пакетов в оконечном узле сети), что и предопределило его применение в больших информационно-телекоммуникационных сетях, примером которых является Интернет.

Передача многоканального сигнала по линейному тракту производится с помощью типовых каналов и типовых трактов передачи. Совокупность типовых каналов, типовых групповых трактов, а также сетевых узлов (станций) коммутации образует сеть связи , которая связывает большое число источников сигнала с потребителями (рисунок 3, а).

Рисунок 3

Соединение однотипных каналов (трактов), принадлежащих различным системам передачи, называется транзитным соединением . В сетевом узле (станции) осуществляется также определенная организация (группирование) сигналов в зависимости от направления передачи (рисунок 3, б). Сеть связи, которая обеспечивает передачу различных видов сигналов, т.е. является в известном смысле универсальной, называется первичной . На базе первичных сетей можно построить конкретную сеть связи для передачи определенного вида сигналов (для сигналов ТЛФ - вторичная ТЛФ сеть, только для ТЛГ - вторичная сеть передачи ТЛГ сообщений и т.п.). Таким образом, все сети, построенные для определенного вида сообщений, являются вторичными сетями . Границами вторичной сети являются стыки этой сети с абонентскими оконечными устройствами .

Первичную сеть классифицируют следующим образом.

1. По территориальному признаку:

а) местная (охватывает район, город);

б) зоновая (охватывает область);

в) магистральная (охватывает все зоны, соединяя их между собой).

2. По структурному признаку:

а) радиально-узловая - когда сеть связи имеет один четко выраженный узел, который связан через радиальные линии связи с более мелкими узлами, причем последние связываются друг с другом только через центральный узел;

б) смешанная - когда на территории, обслуживаемой данной сетью, применяется несколько центральных узлов (ЦУ). Каждый ЦУ обслуживает свою часть территории зоны.

Местная сеть ограничена территорией города или сельского района и построена по радиальному принципу, согласно которому все станции сети соединяются между собой через один узел, являющийся сетевым узлом местной сети. Зоновая сеть ограничивается пределами зоны (области), в которой потребители каналов и трактов имеют единую нумерацию в общегосударственной автоматически коммутируемой телефонной сети. Зоновая сеть построена по радиально-узловому принципу и связывает между собой сетевые узлы местных сетей через один или несколько более крупных сетевых узлов. Магистральная сеть обеспечивает соединение между собой типовых групповых трактов и. каналов разных внутризоновых сетей страны. Магистральная сеть строится по комбинированному принципу: радиально-узловому и решетчатому. Решетчатая структура характеризуется тем, что каждый сетевой узел соединяется не менее чем с тремя сетевыми узлами. Тип сетевого узла магистральной сети определяется емкостью магистральных линий передачи, подходящих к данному узлу, типом и количеством типовых каналов, предоставляемых с этого узла во вторичные сети.

Соединение сетевых узлов магистральной сети друг с другом осуществляется с помощью магистральных линий передачи, по которым передаются, как правило, значительные пучки каналов (тысячи и десятки тысяч каналов ТЧ и ОЦК). Сетевые станции и сетевые узлы зоновой сети соединяются между собой с помощью соединительных линий передачи, по которым организованы пучки каналов емкостью от 60 до 900 каналов ТЧ.

На базе первичной сети создаются вторичные сети различного назначения, отличающиеся друг от друга способом построения и узлами коммутации.

Некоторые виды общегосударственных сетей связи (ОГС), являющиеся вторичными сетями. Они используются для распределения сигналов газетных полос (ГП), телевизионных программ (ТВП), звуковых программ вещания (ЗП), дискретных сообщений (ДС), факсимильной связи (ФС), телеграфных (ТЛГ) и телефонных (ТЛФ) сигналов. Кроме общегосударственных вторичных сетей, строятся и ведомственные сети, например в системе министерств (ведомств) путей сообщения, речного и морского транспорта, гражданской авиации, обороны и т.п. Более детально вопросы построения сетей связи рассматриваются в других учебных дисциплинах, но там не интересуются деталями и особенностями построения многоканальных систем передачи, а рассматривают их обобщенно, как некое транспортное средство доставки информации из одной точки в другую.

Первичной сетью называется совокупность типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов системы электросвязи, образованная на базе сетевых узлов, сетевых станций, оконечных устройств первичной сети и соединяющих их линий передачи системы электросвязи. В основе современной системы электросвязи лежит использование цифровой первичной сети, основанной на использовании цифровых систем передачи. Как следует из определения, в состав первичной сети входит среда передачи сигналов и аппаратура систем передачи. Современная первичная сеть строится на основе технологии цифровой передачи и использует в качестве сред передачи электрический и оптический кабели и радиоэфир.

Первичная цифровая сеть на основе PDH/SDH состоит из узлов мультиплексирования (мультиплексоров), выполняющих роль преобразователей между каналами различных уровней иерархии стандартной пропускной способности (ниже), регенераторов, восстанавливающих цифровой поток на протяженных трактах, и цифровых кроссов, которые осуществляют коммутацию на уровне каналов и трактов первичной сети. Схематично структура первичной сети представлена на рис. 1.2. Как видно из рисунка, первичная сеть строится на основе типовых каналов, образованных системами передачи. Современные системы передачи используют в качестве среды передачи сигналов электрический и оптический кабель, а также радиочастотные средства (радиорелейные и спутниковые системы передачи). Цифровой сигнал типового канала имеет определенную логическую структуру, включающую цикловую структуру сигнала и тип линейного кода. Цикловая структура сигнала используется для синхронизации, процессов мультиплексирования и демультиплексирования между различными уровнями иерархии каналов первичной сети, а также для контроля блоковых ошибок. Линейный код обеспечивает помехоустойчивость передачи цифрового сигнала. Аппаратура передачи осуществляет преобразование цифрового сигнала с цикловой структурой в модулированный электрический сигнал, передаваемый затем по среде передачи. Тип модуляции зависит от используемой аппаратуры и среды передачи.

Таким образом, внутри цифровых систем передачи осуществляется передача электрических сигналов различной структуры, на выходе цифровых систем передачи образуются каналы цифровой первичной сети, соответствующие стандартам по скорости передачи, цикловой структуре и типу линейного кода.

Обычно каналы первичной сети приходят на узлы связи и оканчиваются в линейно-аппаратном цехе (ЛАЦе), откуда кроссируются для использования во вторичных сетях. Можно сказать, что первичная сеть представляет собой банк каналов, которые затем используются вторичными сетями (сетью телефонной связи, сетями передачи данных, сетями специального назначения и т.д.). Существенно, что для всех вторичных сетей этот банк каналов един, откуда и вытекает обязательное требование, чтобы каналы первичной сети соответствовали стандартам.

Cовременная цифровая первичная сеть строится на основе трех основных технологий: плезиохронной иерархии (PDH), синхронной иерархии (SDH) и асинхронного режима переноса (передачи) (ATM). Из перечисленных технологий только первые две в настоящее время могут рассматриваться как основа построения цифровой первичной сети.