Вариант построения сетей доступа в районах, не оборудованных в отношении связи стационарными средствами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вариант построения сетей доступа в районах, не оборудованных в отношении связи стационарными средствами

Филякин А.А.

In the given article the way of construction of communications networks ensuring higher timeliness of a regular reporting is offered during telecommunication interaction between the abonents in regions which were not equipped concerning communication with fixed means. The offered way is realized with the help of modern communication facilities, which capabilities provide well-timed, steady, safe and authentic communication.

Сети связи являются материальной основой системы управления, поэтому задачи связи определяются в соответствии с задачами и функциями управления.

На способы построения и функционирования сетей связи оказывают влияние совокупность задач связи и конкретные условия их выполнения, требования, предъявляемые к системе связи, а также наличие ресурсов для построения сетей связи.

При организации связи в районах, не оборудованных в отношении связи стационарными средствами, возникает обстановка, когда в качестве абонентов связи выступают немногочисленные группы должностных лиц, которым необходимо предоставить телекоммуникационные услуги.

К таким услугам относятся: услуги телефонной связи, документальной связи (передача данных) и радиосвязи с подвижными объектами.

Условия районов, не оборудованных в отношении связи, достаточно разнообразны, поэтому традиционные способы построения сетей связи, основанные на использовании опорных узлов связи, для предоставления вышеуказанных услуг в данном случае являются неэффективными.

Исторически сложилась практика соединять линиями (каналами) только те узлы связи (УС), которые развернуты в интересах абонентов, между которыми осуществляется управляющее воздействие. Следовательно, в данном случае структура сетей связи повторяет построение системы управления и считается построенной по принципу прямых связей (рис.1) [1].

Рисунок 1 - Построение сети связи по принципу прямых связей

а) структура системы управления, б) структура сети связи

На рисунке 1а представлена структура управления, где 1-8 - органы управления (абоненты). На рисунке 1б - структура сети связи, соответствующая структуре системы управления, приведенной на рисунке 1а, где 1-8 - узлы связи. Основным функциональным назначением сети связи является своевременная передача сообщений с требуемыми безопасностью и достоверностью.

Под своевременностью связи понимается ее способность обеспечить передачу и доставку сообщений или ведение переговоров в заданное время [2].

Своевременность связи определяется в основном временем развертывания узлов и линий связи, быстротой установления связи с корреспондентами, временем обработки сообщений и скоростью передачи информации между оконечной аппаратурой.

Известна опорная сеть кольцевой структуры, позволяющая осуществлять передачу сообщений в интересах абонентов [3].

Недостатком данной сети связи является недостаточная своевременность передачи сообщений и большое число опорных узлов связи.

Более высокая своевременность передачи сообщений в сети связи достигается за счет уменьшения дополнительных линий связи и опорных узлов связи и введения узлов доступа, что позволяет получить выигрыш в своевременности передачи сообщений.

Предлагается сеть связи, которая содержит: узлы доступа (1-3), узлы коммутации (4, 5), автоматическую междугородную телефонную станцию (АМТС) (6), абонентские терминалы (7), а также линии связи, соединяющие узлы доступа с узлами коммутации и линии связи, соединяющие узлы коммутации c АМТС (Рис. 2).

Рисунок 2 - Структура сети связи

сеть доступ связь стационарный

Узел доступа, показанный на рисунке 3, содержит: аналоговый телефонный аппарат - 1, цифровой телефонный аппарат - 2, абонентский интерфейс аналогового телефонного аппарата - 3, абонентский интерфейс цифрового телефонного аппарата - 4, мультиплексор - 5, радиорелейную станцию - 6.

Принцип функционирования предлагаемой сети связи состоит в процессе создания последовательного соединения каналов передачи или каналов связи на то время, которое требуется для транспортировки сигналов. Сущность коммутации каналов при передаче сообщений, применяемой в предлагаемой сети связи, заключается в следующем. В момент времени от абонентского терминала отправителя сообщения на узел доступа 1, (Рис.2) поступает заявка на соединение с абонентским терминалом получателя, подключенного к центру коммутации АМТС 6. В течение времени установления соединения производится установление соединения на узле доступа 1, затем передается сигнал в центр коммутации узла коммутации 4, где также устанавливается соединение. Процедура продолжается до тех пор, пока не будут произведены все соединения в центрах коммутации на опорных узлах связи, и тогда отправителю посылается сигнал готовности. Процесс передачи заканчивается после приема сообщения получателем оконечного пункта сети связи, подключенного к центру коммутации АМТС либо другого опорного узла связи 6 [4].

Рисунок 3 - Схема узла доступа

Оценку эффективности предлагаемой сети связи проведем на основе сравнения ее своевременности и своевременности традиционной сети связи с аналогичными пространственными параметрами.

Большинство существующих методов анализа сетей связи основаны на представлении их структуры графом G = (N, M), где N - множество вершин (узлов) сети; M - множество дуг (ветвей) сети [5].

Расчет своевременности передачи сообщений в сети связи произведен согласно методики, приведенной в [4].

Составим матрицу смежности для предлагаемой сети связи (Рис.2), содержащей шесть опорных узлов связи:

. (1)

Расчет матрицы весов предлагаемого варианта для требуемого времени подключения соединения не более 0,250 секунд [6] приведен ниже:

. (2)

Перемножение матриц (1) и (2) является результирующей матрицей для расчета . Сумма всех элементов главной диагонали матрицы - след матрицы в данном случае является математическим ожиданием среднего времени доставки сообщений в сети связи (Рис. 2) [5].

. (3)

Оценка эффективности проведена путем сравнения математического ожидания среднего времени передачи сообщений в сети связи (Рис.2) с математическим ожиданием среднего времени передачи сообщений в сети связи традиционного вида и составляет около 20 %.

Для включения абонентских устройств связи возможно применить способ включения их в удаленную АМТС.

Реализация данного способа требует наличия современных средств связи, возможности которых обеспечивают своевременную, устойчивую, безопасную и достоверную связь.

Основными элементами сети доступа в данном случае будут являться абонентские интерфейсы (аналоговые или цифровые телефонные аппараты), мультиплексоры различных возможностей, линейные средства и цифровая автоматическая междугородняя телефонная станция.

Вариант схема линии доступа сети связи представлена на рис. 4.

Телефонные аппараты в данной сети могут быть как аналоговыми (0,3 - 3,4 кГц), так и цифровыми (64 кб/с). Основной цифровой канал 64 кб/с, предоставляемый абоненту связи, должен иметь, как правило, сонаправленный стык. Необходимо также предусмотреть возможность выхода абонента на обслуживающий персонал.

Абонентские терминалы подключаются к блокам АИ АТА (ЦТА) мультиплексоров.

Мультиплексоры обеспечивают формирование из сигналов аналоговых или цифровых телефонных аппаратов с различными скоростями передачи групповых цифровых сигналов Е1 (G.704) нескольких (1,2,4,8..) направлений передачи.

Блоки АИ АТА обеспечивают абонентские интерфейсы, осуществляют ввод/вывод речевых сигналов в диапазоне 0,3 - 3,4 кГц и их преобразование в основной цифровой канал (ОЦК). Они выполняются в виде совокупности абонентских и станционных комплектов, позволяющих подключить соответствующее количество абонентских и соединительных линий.

При необходимости мультиплексоры должны снабжаться блоками АИ RS - 232 С, V. 35, V. 36/ X. 21 и др.

Также мультиплексоры способны реализовать транзитную передачу невыделенных из одного потока Е1 индивидуальных цифровых сигналов в другой поток Е1.

Далее поток (потоки) Е1 передается на радиорелейную станцию и транслируется в транспортную сеть ЕСЭ.

Групповой цифровой сигнал Е1 в мультиплексоре, расположенном вблизи цифровой АМТС (ЦАМТС), преобразуется в ОЦК и подключается к линейным модулям ЦАМТС. Коммутация цифровых каналов внутри ЦАМТС осуществляется в соответствии со стандартом ИКМ-30.

Рисунок 4 - Структурная схема абонентского доступа

Достоинства данного способа включения абонентов специальной связи в удаленную АМТС следующие:

? Быстрое подключение новых абонентов при модернизации и изменении сети доступа.

? Возможность предоставления новых услуг (цифровые каналы и ISDN.

? Минимизация стоимости сети доступа и эксплуатационных затрат.

? Возможность рационального перераспределения ресурсов сети доступа и предоставления широкополосных услуг по требованию.

? Обеспечение "запаса ресурса" сети доступа для предоставления новых услуг в будущем.

? Существенное сокращение объемов перевозимого оборудования и соответствующее сокращение обслуживающего персонала.

? Простота в установлении соединений.

Таким образом, предлагаемый вариант построения сетей связи для обеспечения телекоммуникационного взаимодействия в районах, не оборудованных в отношении связи, позволяет сократить время доставки сообщений, тем самым повысить показатели своевременности.

Недостатком данной сети связи является ее недостаточная устойчивость, что обусловлено существующей связностью элементов сети.

Область применения сети определяется ее большой протяженностью или отдаленностью районов развертывания узлов связи.

Литература

1. Воробьев, Л.В. Сети связи и системы коммутации [Текст]: учебное пособие, под ред. А.Т. Спицына / Л.В. Воробьев, А.Т. Спицын - СПб.: ВУС, 2004. -148 с.

2. Булгак, В.Б. Основы управления связью Российской Федерации [Текст]/ В.Б. Булгак, Л.Е Варакин; под ред. Крупнова А.Е. - М.: Радио и связь. 1998. - 184 с.

3. Крухмалев, В.В. Основы построения телекоммуникационных сетей и систем [Текст] / В.В. Крухмалев. - М.: Горячая линия - Телеком, 2004.

4. Ломовицкий, В.В. Основы построения систем и сетей передачи информации [Текст]: учебное пособие для вузов / В.В. Ломовицкий, А.И. Михайлов, К.В. Шестак, В.М. Щекотихин; под ред. В.М. Щекотихина - М.: Горячая линия-Телеком, 2005. - 382 с.

5. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов [Текст] / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. - Москва.: Наука, 1986. - 544 с.

6. Основные положения развития Взаимоувязанной сети связи РФ на перспективу до 2005 года. Руководящий документ. Справочное приложение 2.

Размещено на Allbest.ru