Первичная сеть – по определению – не имеет самостоятельного значения. Поэтому та совокупность требований, которым она должна отвечать, формируется при изучении принципов эволюции вторичных сетей. Основополагающие тенденции развития вторичных сетей уже хорошо исследованы; соответствующий анализ может быть найден, например, в [13, 27 – 30]. На основе прогнозов развития вторичных сетей электросвязи можно сформулировать пять основных требований к перспективной первичной сети:

- на всех уровнях иерархии первичная сеть должна быть цифровой; линии передачи необходимо организовывать исключительно на основе стандартных линейных трактов ЦСП;

- перспективная первичная сеть должна иметь такие структурные и функциональные характеристики, чтобы стать действительно единой для вторичных сетей как общего пользования, так и выделенных (ведомственных, частных и т.п.);

- топология перспективной первичной сети должна экономично реализовывать структуры всех вторичных сетей электросвязи и быть оптимальной по мере их постепенной интеграции;

- первичная сеть должна содержать систему управления для поддержки заданных показателей надежности и качества функционирования всех вторичных сетей;

- должна обеспечиваться возможность существенного расширения пропускной способности по мере предоставления пользователям вторичных сетей новых услуг, требующих широкополосных каналов.

Утверждение о том, что первичная сеть должна быть цифровой, не нуждается в аргументации. Существенными моментами, вытекающими из этого аксиоматического утверждения, можно считать темпы цифровизации и координацию внедрения цифровой техники передачи с аналогичными средствами распределения информации на вторичных сетях.

Темпы цифровизации первичной сети должны быть выше по сравнению с аналогичными процессами на вторичных сетях. Это объясняется многими факторами, из которых следует выделить два практически независимых обстоятельства:

- ЦСП были разработаны и начали внедряться раньше, чем цифровые коммутационные станции;

- при установке на аналоговой вторичной сети первой цифровой коммутационной станции необходимо установить ЦСП на всех линиях передачи, которые связывают эту станцию с аналоговыми АТС.

Опережающие темпы цифровизации для первичной сети хорошо иллюстрирует приведенный на рисунке 2.4 график, отображающий долю цифровой техники на сети электросвязи Франции [31], которая по праву считается пионером модернизации национальной телефонной сети.

Координация процессов цифровизации первичной и вторичных сетей должна рассматриваться как одна из основных задач Администраций связи всех уровней. Для местных сетей ВСС России подобный процесс может быть связан с т.н. "замораживанием" капитальных вложений [32], если внедряется одна цифровая коммутационная станция, а дальнейшее развитие вторичной сети не планируется или ориентировано на применение аналоговых АТС. Именно по этой причине цифровое коммутационное оборудование, внедрение которого осуществляется методом "наложенной" сети [33], рекомендуется концентрировать на нескольких местных сетях. Выбор этих сетей основывается, в свою очередь, на прогнозируемом спросе перспективных услуг электросвязи, которые могут поддерживать только цифровые сети.

Для междугородной связи процесс координации осложняется тем, что даже при наличии достаточных инвестиций, организация цифровых линий передачи занимает много времени. Большинство функциональных возможностей цифровых вторичных сетей, например услуги ЦСИО, эффективны только при условии, что могут быть установлены чисто цифровые соединения между терминалами абонентов. По этой причине возможные сценарии цифровизации магистральной первичной сети включают также некоторые промежуточные варианты, кратко рассматриваемые в разделе 4.1.

Возможность создания действительно единой первичной сети не следует рассматривать как стремление монополизировать все средства переноса информации между коммутационными станциями различных вторичных сетей. Движущим императивом существенной централизации средств переноса (т.е. создания единой первичной сети) выступают, в первую очередь, чисто экономические соображения и, отчасти, структурные (технические) аспекты ее создания. В следующем разделе будет показан ряд примеров, иллюстрирующих это утверждение.

Выбор структуры первичной сети может рассматриваться как основная научная проблема в целом комплексе задач, относящихся к оптимизации системы связи. Тенденции развития электросвязи неизбежно ведут как к существенному росту инвестиций в модернизацию первичной сети, так и к заметному повышению ее роли в поддержке существующих и перспективных информационных услуг. Цикл жизни первичной сети обычно значительно превышает аналогичный период для вторичной сети.

Перспективная первичная сеть будет, вероятно, создана в то время, когда интеграция вторичных сетей еще не начнется, и потребует коренной модернизации, когда объединение вторичных сетей – на основе известных сегодня концепций широкополосной ЦСИО [34] и Универсальной Персональной Связи [35] – будет, практически, закончено. По этой причине топология перспективной первичной сети должна быть оптимальна как для всех существующих на ее основе вторичных сетей, так и по мере их интеграции.

Концентрация средств переноса информации в рамках единой первичной сети возможна только при условии, что будут найдены технические решения по обеспечению ее надежности. Система обеспечения надежности в перспективной первичной сети – один из самых ответственных ее элементов. Задача этой системы заключается в поддержке заданных показателей функционирования вторичных сетей. Технические и сетевые решения, обеспечивающие выполнение этой задачи, рассматриваются в разделах 2.4, 2.5 и 2.6.

Отличительной чертой перспективной первичной сети может считаться совершенно новое требование, сформулированное выше как возможность существенного расширения ее пропускной способности. Это можно проиллюстрировать на примере роста пропускной способности первичной сети при переходе к широкополосной ЦСИО.

Рассмотрим гипотетическую цифровую коммутационную станцию емкостью 20000 номеров, имеющую только одно направление связи – к транзитному узлу. С учетом того, что удельная нагрузка на одну АЛ обычно не превышает 0,1 Эрл [36] и часть трафика замыкается в пределах станции, емкость пучка СЛ до транзитного узла не превышает 1920 каналов. Линия передачи первичной сети (в нашем примере) может быть организована посредством ЦСП типа ИКМ-1920, пропускная способность которой составляет примерно 140 Мбит/с.

Введение услуг широкополосной ЦСИО, которая ориентирована на два вида стыка пользователь-сеть: 155 или 622 Мбит/с, только для одного абонента рассматриваемой коммутационной станции требует увеличения – более чем вдвое – пропускной способности линии передачи первичной сети. Так как число пользователей широкополосной ЦСИО прогнозируется на уровне если не десятков, то единиц процентов, – пропускная способность первичной сети будет возрастать на несколько порядков.

Перечисленные выше пять аспектов не охватывают, вероятно, всю совокупность требований, предъявляемых к перспективной первичной сети. Но их краткий анализ показывает, что реализация такой сети – сложная научно-техническая задача. В следующем разделе будет проанализирована новая концепция построения перспективной первичной сети и показаны способы реализации сформулированных выше пяти требований к ее функциональным возможностям.