4.2.1. Эволюция сети арендованных каналов
4.2.1. Эволюция сети арендованных каналов
Многие специалисты по электросвязи считали, что использование арендованных каналов по мере развития ТФОП и других вторичных сетей будут резко сокращаться. Если считать главными причинами организации арендованных каналов низкие - на начальном этапе создания ТФОП - показатели качества обслуживания вызовов и передачи информации, то такое мнение следует признать правильным. С другой стороны, спрос на арендованные каналы растет даже в развитых странах [6, 7], где ТФОП функционирует с высоким качеством, созданы специализированные сети ПД и начинают предоставлять услуги ЦСИО.
В Ирландии, например, рост спроса на арендованные каналы в течении двух лет составлял 20 процентов [6], что стимулировало ввод специализированной цифровой сети "прямых проводов" Dassnet. Подобные сети создаются в настоящее время практически во всех развитых странах. Но причины этого явления следует искать не в показателях качества функционирования ТФОП и других вторичных сетей, а в специфике эволюции электросвязи.
Можно выделить семь причин, объясняющих наблюдаемый рост числа арендованных каналов:
- многие крупные предприятия, имеющие отделения в разных регионах одной страны или, даже, в нескольких странах, давно используют арендованные каналы для поддержки собственной сети электросвязи и по ряду причин (в том числе и психологическим) не собираются вносить никакие изменения в существующее положение;
- ряд услуг по передаче аналоговых сигналов (предоставление, например, звуковых каналов с полосой пропускания 7 и 15 кГц), как правило, не обеспечивается существующими сетями электросвязи;
- услуги, требующие организации чисто цифрового канала - особенно со скоростями, отличными от номиналов ОЦК, - также не поддерживаются многими сетями электросвязи;
- поддержка соединений, требующих очень высокой надежности, которая может превосходить установленные Администрацией связи нормы на несколько порядков, может быть гарантирована только при использовании нескольких арендованных каналов, организованных по специфической системой маршрутизации;
- до широкого распространения широкополосной ЦСИО услуги по обмену соответствующей информацией могут быть обеспечены только за счет аренды цифровых или аналоговых трактов, образованных АСП или ЦСП высоких уровней иерархии;
- коммутируемые сети электросвязи общего пользования – как большинство больших и сложных систем - не могут обеспечить все требования, касающиеся обмена информацией, особенно, если это связано с обслуживанием малочисленной группы пользователей, имеющей весьма специфические особенности;
- информатика и ряд других областей человеческой деятельности, развиваясь по своим собственным законам, могут очень быстро сформировать потребности в новых услугах электросвязи, поддержка которых существующими коммутируемыми сетями окажется либо принципиально невозможной, либо займет несколько лет.
Эти причины стимулировали создание сети цифровых арендованных каналов и трактов как самостоятельного элемента системы электросвязи. В ряде стран, строго говоря, существовала сеть аналоговых арендованных каналов, но в целом подобные сети, имеющие специализированное коммутационное оборудование, системы управления и другие атрибуты, организуются только на этапе широкой цифровизации первичной сети.
Развитие сетей цифровых арендованных каналов и трактов может рассматриваться с нескольких точек зрения. Общие тенденции этого процесса заключаются в следующих положениях:
- повышение емкости сети, стимулируемое ростом требований на арендованные каналы и тракты;
- предоставление широкой номенклатуры каналов и трактов от нескольких кбит/с до сотен Мбит/с;
- обеспечение повышенных показателей надежности и качества передачи информации;
- введение услуг, связанных с предоставлением каналов и трактов либо по заранее составленному расписанию, либо по требованию;
- предоставление пользователю возможностей управления структурой предоставляемых ему каналов и трактов.
Практическая реализация таких перспективных направлений в электросвязи как обычная и широкополосная ЦСИО, Интеллектуальная сеть и т.п. будет, по всей видимости, значительно изменять тенденции развития сети арендованных каналов. Но в обозримой перспективе создание такой сети на ВСС РФ будет, несомненно, одной из самых актуальных задач Администрации связи.
4.2.2. Использование ЦКУ для арендованных каналов
Сеть арендованных каналов организуется, как правило, за счет линейно-кабельных сооружений и коммутационного оборудования первичной сети. Это обстоятельство позволяет использовать ЦКУ для реализации всех или основных функций системы распределения информации на сети арендованных каналов. Такие решения использованы, в частности, в Италии, где на для сети арендованных цифровых каналов с пропускной способностью 64 кбит/с (Рим – Милан - Палермо) установлены ЦКУ типа DACS II и в ФРГ, где на аналогичной сети начинают интенсивно внедряться ЦКУ типа NKU 2000.
Применение ЦКУ действительно решает большинство задач, стоящих перед системой распределения информации на сети арендованных каналов. Но все серийно выпускаемые ЦКУ обеспечивают установление соединений на скоростях 64 кбит/с и выше. Ряд пользователей ориентируется на арендованные каналы с более низкими скоростями передачи цифрового потока. Низкоскоростные каналы могут иметь пропускную способность, соответствующую рекомендациям МСЭ серии G.700 [9].
Оборудование реализующее процедуры мультиплексирования и демультиплексирования низкоскоростных каналов в ОЦК называется в англоязычной технической литературе DCME - Digital Circuit Multiplication Equipment. Автору неизвестен адекватный термин в отечественной технической литературе; наиболее часто DCME переводится как оборудование вторичного уплотнения цифрового канала.
На сети арендованных каналов могут быть реализованы два варианта использования DCME, показанных на рисунке 4.5.
Первый вариант предусматривает установку оборудования DCME в помещении пользователя, который арендует ОЦК, включаемый в сеть арендованных каналов. Пользователь может включить в оборудование DCME несколько низкоскоростных терминалов. Такой подход упрощает коммутационное оборудование сети арендованных каналов, так как оно не должно поддерживать интерфейсы, свойственные DCME. Если арендатор располагает парком низкоскоростных терминалов и, следовательно, может эффективно использовать ОЦК, то рассматриваемый вариант будет оптимальным и для него, и для оператора сети арендованных каналов.
Второй вариант не исключает первый, но ориентируется на включение индивидуальных низкоскоростных цифровых каналов. Эта возможность имеет два очевидных преимущества:
- большинству пользователей необходимы один или два низкоскоростных канала;
- низкоскоростной канал на существующих АЛ по сравнению с ОЦК организуется проще и обеспечивает передачу информации на большее расстояние.
Очевидный недостаток рассматриваемого варианта заключается в необходимости введения DCME в состав коммутационного оборудования, используемого на сети арендованных каналов. Этот недостаток не может рассматриваться как существенный с технической точки зрения, но включение DCME в состав коммутационного оборудования повышает его стоимость. По этой причине окончательное решение по варианту подключения низкоскоростных каналов должно быть основано на прогнозе числа соответствующих абонентов и распределения числа арендуемых каналов.
4.2.3. Перспективные сети арендованных каналов
Современные сети арендованных каналов обеспечивают пользователям достаточно широкий спектр услуг. Это относится к диапазону скоростей передачи информации, протяженности арендованных каналов, надежности установленных соединений и т.п. Дальнейшее развитие сети арендованных каналов осуществляется как с точки зрения расширения предоставляемых услуг, так и с учетом потенциальных требований, одно из которых заключается в существенном росте числа широкополосных полупостоянных соединений.
Сложившаяся ситуация стимулировала разработку концепций дальнейшего развития сети арендованных каналов, которые, в большинстве случаев, предусматривают решения в масштабе страны. Совокупность арендованных каналов, и разумеется устройств их образования и коммутации, рассматривается как общегосударственная сеть.
Концепции создания современных сетей арендованных каналов, принятые или формируемые в развитых странах, практически одинаковы. Среди публикаций по этой тематике можно выделить статью [7], опубликованную японскими специалистами в 1990 году. Ценность этой работы заключается, по мнению автора, в наиболее полном описании концепции создания и развития сети арендованных каналов.
Услуги по предоставлению цифровых каналов с пропускной способностью 64, 192, 384, 1536, 3072 и 6144 кбит/с были введены корпорацией NTT в 1984 году. Эти каналы и тракты организовывались на базе кабелей с металлическими жилами, ОК и цифровых РРЛ. Рост спроса как к пропускной способности сети, так и к перечню поддерживаемых ею услуг стимулировал модернизацию сети арендованных каналов, заключающуюся в реализации трех положений:
- введение нового I-интерфейса, названного стыком пользователь-сеть (User Network Interface - UNI), который основан на одноименном интерфейсе, стандартизованном для ЦСИО как МСЭ, так и ETSI;
- применение системы технического обслуживания с дистанционным управлением сетью;
- предоставление пользователям более широкого спектра функциональных возможностей.
Существовавшая ранее номенклатура стыков (Y-интерфейс) была введена до принятия стандартов по ЦСИО. По этой причине стык пользователь-сеть был основан на японском стандарте INS-Net 64 Service, имеющем конфигурацию B+D и работающем на скорости 80 кбит/с. Новый I-интерфейс поддерживает стандартизованную конфигурацию стыка пользователь-сеть со структурой 2B+D.
Подключение пользователей к сети арендованных каналов осуществляется посредством трех видов направляющих систем: кабелей с металлическими жилами, ОК и цифровых радиосредств.
Структуры существующей и новой сетей цифровых арендованных каналов показаны на верхней и нижней частях рисунка 4.6 соответственно.
В старой сети использовались два типа СУ: DCAN I (Digital Circuit Access and Testing) и DCAN II. СУ типа DCAN I предназначен для подключения пользователей и организации связи с вышестоящим СУ. Он представляет собой ЦКУ, который проключает каналы с пропускной способностью 384 кбит/с, (каналы H0 в терминологии МСЭ).
В новой сети DCAN I и DSAN II заменяются на оборудование узла подключения CNE (Circuit Node Equipment) и Module B, представляющего собой ЦКУ, который проключает каналы с пропускной способностью 1,5 Мбит/с (канал H1 в терминологии МСЭ для т.н. Североамериканской иерархии плезиохронных ЦСП). Узлы типа "B" связаны между собой по схеме "каждый с каждым".
Применяемое оборудование имеет широкие функциональные возможности по диагностике аварийных ситуаций и последующей реконфигурации сети для восстановления связи. Сети арендованных каналов должны обеспечивать большую надежность чем ТФОП и другие коммутируемые сети. По этой причине в рассматриваемой сети используется - помимо процедур реконфигурации сети – обычное резервирование по схемам "1+1" и "N+1".
Среди новых услуг, поддерживаемых модернизированной сетью цифровых арендованных каналов, авторы работы [7] выделяют две функциональные возможности:
- множественный доступ, позволяющий пользователю организовать мультиплексированный стык с одного терминала к нескольким корреспондентам;
- резервирование АЛ по схеме "1+1" с одновременным улучшением качества передачи за счет автоматического выбора сигнала, наименее искаженного в процессе его передачи.
Сети арендованных каналов, реализованные в других странах, имеют много общего с представленной в данном разделе концепцией NTT. В отечественной сети арендованных каналов, которая будет, по всей видимости, создаваться в рамках ВСС РФ, целесообразно использовать многие системные решения, подтвердившие свою оптимальность на существующей и модернизированной сетях NTT.