2.1.1. Несколько предварительных замечаний

2.1.2. Некоторые особенности цифровизации местных телефонных сетей

2.1.2.1. Сетевые аспекты

2.1.2.2. Экономические аспекты

2.1.3. Подключение к ТФОП новой группы абонентов

2.1.4. Замена аналоговой АТС на цифровую коммутационную станцию

2.1.5. Замена нескольких АТС одной коммутационной станцией

2.1.6. Несколько общих замечаний к разделу 2.1

2.1.1. Несколько предварительных замечаний

Все соображения, изложенные в разделе 2.1, основаны на том, что подключение абонентов к телекоммуникационной системе будет осуществляться через цифровую телефонную станцию. В этом плане для нас весьма существенны два обстоятельства:

- тип телефонной станции, так как цифровое коммутационное оборудование диктует определенные принципы построения ГТС и СТС [1-4];

- вид основной среды распространения сигналов (кабель с медными жилами или оптическими волокнами).

Принципы цифровизации ГТС и СТС, строго говоря, не входят в круг вопросов, непосредственно связанных с сетями абонентского доступа. Тем не менее, некоторые аспекты применения цифрового коммутационного оборудования могут существенно влиять на принципы создания или модернизации сетей абонентского доступа. В параграфе 2.1.2 изложены те аспекты цифровизации ГТС и СТС, которые представляют практический интерес с точки зрения абонентского доступа.

Использование цифровой (как, впрочем, и аналоговой) коммутационной станции подразумевает достаточно широкое использование кабелей связи для организации АЛ. Это, конечно, не исключает применение радиотехнических средств для подключения некоторой части абонентов к коммутационной станции. Но для оптимального сценария - при создания сети абонентского доступа или ее модернизации - необходимо проанализировать и другую возможность. Речь идет о том, чтобы отказаться от установки коммутационной станции. Такой подход рассматривается в разделе 2.5. Основная область практического применения подобного решения - сельская связь.

Текст предыдущего абзаца постепенно ведет читателя к одному весьма важному выводу, который, на мой взгляд, очень сложно обосновать, даже используя современные экономико-математические методы. Если бы я решился ввести эпиграф к дальнейшим рассуждениям, то рискнул бы перефразировать профессора Преображенского, героя романа М.А. Булгакова “Собачье сердце”. Слова Филиппа Филипповича можно трансформировать следующим образом: “Следовательно, разруха не в системе связи, а в головах”.

Заранее приношу свои извинения тем специалистам по проектированию и построению сетей связи, которые понимают, что внедрение цифровой техники передачи и коммутации означает существенную качественную модернизацию всей телекоммуникационной системы. Но мне известны примеры, когда руководство местной телефонной сети принимало решение в пользу самых неудачных вариантов использования цифровой техники передачи и коммутации. К этому следует добавить неодолимое желание некоторых Операторов сохранить возможность спаренного включения терминалов, соединить цифровые коммутационные станции трактами аналоговых систем передачи... Можно, к сожалению, привести и другие примеры подобных анахронизмов.

Итак, резюмируем цель этого лирического отступления: создавая современную сеть абонентского доступа необходимо понимать, что решается одна из важнейших задач создания телекоммуникационной системы XXI века. Коль скоро я стал ссылаться на источники, редко используемые для технико-экономического анализа, можно, еще раз вспомнив известные истины, сформулировать одно из ключевых правил создания или модернизации сети абонентского доступа в виде постулата: «Приносить пользу и не вредить». Возможно, этот принцип Гиппократ трактовал шире, чем одну из чисто профессиональных заповедей Врача. В любом случае, эти слова мне кажутся уместными.

Следующее замечание относится к классификации возможных вариантов установки цифровой коммутационной станции. Прежде всего, необходимо отметить тот неприятный факт, что методика оптимального построения местной телефонной сети в условиях весьма широкого использования цифровой коммутационной техники еще не разработана. Следовательно, для выбора экономичной структуры сети абонентского доступа необходимо рассмотреть все возможные сценарии цифровизации ГТС и СТС. Эти сценарии могут быть объединены в три большие группы. Соответствующие решения изложены в параграфах 2.1.3 - 2.1.5.

Последний комментарий определяет круг рассматриваемых ниже вопросов. В основном, мы будем разрабатывать структуру сети абонентского доступа. Эти результаты безусловно имеют самостоятельное значение, но они интересны и для постановки задач планирования сети абонентского доступа.

2.1.2. Некоторые особенности цифровизации местных телефонных сетей

2.1.2.1. Сетевые аспекты

Стратегия развития местной телефонной сети может рассматриваться как долгосрочный план, который принят Оператором для поэтапной модернизации эксплуатируемой им телекоммуникационной системы. Подобный план включает в себя несколько важных положений, среди которых нам будут особо интересны два следующих:

- ожидаемое изменение Операторской деятельности, касающееся перечня предлагаемых абонентам услуг;

- выбранный Оператором сценарий цифровизации местной телефонной сети.

Почему Оператору местной телефонной сети необходимо искать новые ниши на рынке телекоммуникационных услуг? Ответ на этот вопрос проясняет рисунок 2.1, заимствованный из [5]. Удельный вес доходов Операторов от услуг телефонной связи за период [Т1, Т2] снизится с 80% до 50%. Период [Т1, Т2] для местных сетей России будет колебаться в достаточно широких пределах. Мне представляется, что для некоторых ГТС время “Т1” уже наступило; такая гипотеза основана, преимущественно, на оценках ряда Операторов. Для местных телефонных сетей период [Т1, Т2] может оцениваться, в среднем, как 10 лет.

Изменение доходов Оператора от услуг ТФОП

Рисунок 2.1

Тенденция, иллюстрируемая рисунком 2.1, диктует изменения в стратегии Операторской деятельности. Многие Операторы ТФОП в развитых странах активно расширяют сферу своего бизнеса. Во-первых, форсируется естественное (эволюционное) развитие ТФОП, заключающееся во введении услуг Интеллектуальной Сети и ЦСИО. А во-вторых, происходит вторжение некоторых Операторов ТФОП на рынок широкополосных услуг. В основном, конкурентная борьба развернулась в сфере кабельного телевидения [6], Операторов которого, в свою очередь, давно привлекает рынок телефонной связи.

Эти соображения, на первый взгляд, весьма далеки от практических задач оптимального построения сети абонентского доступа. И в ряде случаев решения Оператора по введению новых услуг практически не окажут влияния на принципы реализации сети абонентского доступа. Но вероятна и принципиально иная картина. Например, Оператор принимает решение заменить АТС всех уровней иерархии на коммутаторы АТМ; такой сценарий рассматривается, в частности, в работах [7, 8]. В данном случае, принципы построения сети абонентского доступа могут кардинально отличаться от решений, типичных для ТФОП.

Известные мне проекты модернизации местных телефонных сетей в развитых странах пока не предусматривают столь резкий качественный переход, каким является использование в качестве устройств распределения информации исключительно коммутаторов АТМ. Поэтому далее мы будем предполагать, что, по крайней мере, все МС в перспективных местных телефонных сетях будут системами с коммутацией каналов. Но отличительной особенностью этих МС будет повышение емкости вплоть до 100000 номеров [9 - 12], что обеспечивает экономичное построение ГТС и СТС. Естественно, такое повышение емкости МС актуализирует разработку новых принципов построения сетей абонентского доступа.

Два последних предложения вплотную приближают нас к весьма важному вопросу - выбору Оператором сценария цифровизации местной телефонной сети. Можно выделить три базовых сценария. Ниже будут рассмотрены их технические аспекты. А в параграфе 2.1.2.3 читатель сможет найти некоторые соображения, касающиеся экономических оценок каждого сценария.

Первый сценарий - поэтапная модернизация местной телефонной сети. Существенная особенность этого сценария состоит в том, что на каждом этапе решается локальная задача. Например, происходит установка новой АТС в застраиваемом микрорайоне города, заменяется устаревшая коммутационная станция и так далее. В этом случае, практически невозможно определить структурные характеристики ГТС (или СТС) к тому времени, когда она превратится в полностью цифровую телефонную сеть, то есть, достаточно сложно оценить число коммутационных станций и топологию сети.

Второй сценарий подразумевает разработку оптимальной структуры полностью цифровой местной телефонной сети. После этого составляется программа реализации выбранной Оператором структуры ГТС или СТС. Таким образом, результаты цифровизации местной телефонной сети известны заранее. Кроме того, весь процесс модернизации расписан по этапам.

Выполнению второго сценария будет препятствовать множество факторов, часть которых невозможно предвидеть при разработке соответствующей программы. Оператор, вероятно, будет вынужден искать компромиссное решение между первым и вторым сценариями. Таких решений может быть несколько. Их совокупность можно рассматривать как третий сценарий цифровизации местной телефонной сети.

Рассмотрим гипотетическую ГТС малой емкости, состоящую из четырех электромеханических РАТС. Задача Оператора состоит в том, чтобы за десять лет заменить все электромеханические РАТС цифровыми коммутационными станциями. Будем считать, что каждая i-ая РАТС была введена в эксплуатацию раньше, чем РАТС с индексом (i+1).

Процесс модернизации ГТС иллюстрируется рисунком 2.2, состоящим из двух фрагментов. Левый фрагмент показывает процесс модернизации ГТС по первому сценарию, а правый - по второму. Введем для второго сценария гипотезу об оптимальной структуре цифровой ГТС. Будем полагать, что самое эффективное решение - установка одной цифровой коммутационной станции с концентраторами. Первый сценарий подразумевает поэтапную замену электромеханических АТС. Структура ГТС в таком случае не изменяется. Последнее предположение определяет число этапов в процессе модернизации местной телефонной сети. Если (согласно первому сценарию) шаг за шагом заменяются все четыре электромеханические станции, то логично рассматривать четыре этапа модернизации ГТС.

Два сценария модернизации ГТС

Рисунок 2.2

Первый этап идентичен для обоих сценариев. Аналоговая РАТС1 заменяется цифровой коммутационной станцией. Используя терминологию, предложенную в первой главе, новые цифровые станции будем обозначать аббревиатурой МС (местная станция). Не исключено, что при введении МС1 произойдут определенные изменения соответствующей сети абонентского доступа. Но эти возможные изменения не приведут к ее существенной реконструкции.

На втором этапе проявляется принципиальное различие между двумя сценариями. Первый сценарий подразумевает замену аналоговой РАТС2 на цифровую коммутационную станцию МС2. Во втором случае РАТС2 заменяется концентратором, обозначенным как К1. Это означает, что сеть абонентского доступа начинает существенно меняться. Забегая вперед, отметим, что все четыре пристанционных участка постепенно сольются в единую сеть абонентского доступа.

Третий этап предусматривает замену электромеханической РАТС3. Если Оператор выбрал первый сценарий, то сеть абонентского доступа цифровой коммутационной станции МС3 не претерпит существенных изменений. Выбор второго сценария подразумевает замену РАТС3 концентратором К2, что приводит к дальнейшему расширению границ пристанционного участка МС1. Сеть абонентского доступа этой коммутационной станции содержит уже два концентратора.

Четвертый этап завершает процесс цифровизации ГТС, выбранной в качестве модели местной телефонной сети. Если Оператор выбрал первый сценарий, он получит полностью цифровую ГТС, содержащую четыре коммутационные станции, то есть, структура местной сети не изменяется. Если Оператор продолжает реализацию второго сценария, то цифровая ГТС превращается в сеть, называемую нерайонированной [13]. Это происходит, когда вместо РАТС4 устанавливается концентратор К3.

Итак, на примере цифровизации гипотетической ГТС рассмотрены два сценария модернизации местных телефонных сетей. Выше упоминался и третий сценарий, который был определен как компромиссное решение между первым и вторым сценариями. Компромиссных решений может быть несколько, но все они образуют некое множество - третий сценарий модернизации ГТС. На рисунке 2.3 показаны примеры компромиссных решений, которые принимаются на четвертом этапе модернизации ГТС.

Примеры изменения проектных решений

Рисунок 2.3

Левая часть рисунка 2.3 иллюстрирует компромиссное решение, которое заключается в отказе от установки концентратора при замене РАТС4. Вместо демонтируемой АТС устанавливается вторая цифровая коммутационная станция - МС2. Подобное решение может возникнуть при каких-либо изменениях в организации местной телефонной связи. Простейший пример - строительство нового жилого микрорайона, что подразумевает заметный рост численности потенциальных абонентов. Если необходимо подключить большое число новых абонентов, то не исключена ситуация, когда установка новой МС2 станет экономически выгоднее, чем применение концентратора.

Правая часть рисунка 2.3 показывает другое компромиссное решение. Вместо демонтируемой РАТС4 используются два концентратора. Один из концентраторов (К3) подключается к МС1 через концентратор К2. Такую структуру обычно называют двухступенчатой. Другой концентратор (К4) подключается к МС1 непосредственно. Данное компромиссное решение может оказаться эффективным, если РАТС4 демонтируется в два этапа.

Достоинства и недостатки каждого сценария необходимо оценивать комплексно. Обсуждение этого вопроса лучше провести в конце следующего параграфа, когда мы будем располагать некоторыми технико-экономическими оценками.

2.1.2.2. Экономические аспекты

Затраты на цифровизацию местной телефонной сети зависят от множества факторов. Безусловно, выбор сценария также влияет как на технические характеристики телекоммуникационной системы, так и на ее стоимость. В этом параграфе мы введем следующее условие: любой сценарий цифровизации ГТС (или СТС) приводит к созданию цифровой сети с заранее заданными и практически одними и теми же техническими характеристиками.

Что это значит? Во-первых, цифровая местная телефонная сеть должна обеспечивать установленные для ТФОП показатели качества обслуживания вызовов и качества передачи речи. Во-вторых, абонентам местной телефонной сети должны быть доступны все обязательные для ТФОП услуги вне зависимости от места включения АЛ - коммутационная станция, концентратор или иное устройство сети абонентского доступа. В-третьих, местная цифровая телефонная сеть должна обеспечить введение широкого спектра новых телекоммуникационных услуг, предусмотренных, например, концепциями ЦСИО и Интеллектуальной Сети.

Конечно, цифровые телефонные сети, построенные на основе разных сценариев, будут различаться по своим техническим характеристикам. Но эти различия не столь существенны. Таким образом, возможные сценарии цифровизации местных телефонных сетей целесообразно сравнивать по экономическим показателям. Результаты соответствующего анализа можно использовать в качестве критерия оптимальности проектных решений.

В первую очередь, рассмотрим эффективность использования цифровых коммутационных станций большой емкости. Исследуемую характеристику можно выразить функцией

C = F(N), (2.1)

где C - стоимость одного номера (порта) цифровой коммутационной станции, а N - емкость этой станции.

Примерный характер интересующей нас функции может быть установлен следующим образом. Рассматривается ряд контрактов на покупку Операторами цифровых коммутационных станций емкостью N₁, N₂, ... , N_k. Статьи затрат, приходящиеся на коммутационное оборудование, позволяют для каждого контракта рассчитать стоимость одного номера - C₁, C₂, ... , C_k соответственно. Эти результаты позволяют построить дискретную функцию, характер которой на рисунке 2.3 показан заштрихованными столбиками.

Зависимость стоимости номера цифровой коммутационной станции от ее емкости

Рисунок 2.4

Функцию F(N) желательно представить непрерывной кривой. Это несложно сделать, используя, например, метод наименьших квадратов [14]. Проблема заключается в том, что стоимость оборудования, приобретаемого по контракту, либо составляет коммерческую тайну, либо не разглашается Оператором по иным причинам. Таким образом, накопить статистические данные, необходимые для достоверной оценки функции F(N), не так просто.

Имевшиеся в моем распоряжении неофициальные сведения позволяют ввести гипотезу (ее необходимо тщательно проверить) о том, что стоимость одного номера цифровой коммутационной станции емкостью N номеров может оцениваться следующим соотношением:

, (2.2)

где C₀ - стоимость одного номера коммутационной станции с «эталонной» емкостью N₀.

В качестве «эталона» целесообразно выбрать величину 10000 номеров, которая является типичной емкостью для электромеханических АТС. Для сравнения вариантов можно оперировать относительными единицами, которые позволяют найти самое экономичное решение, хотя и дают абсолютных стоимостных характеристик каждого из рассматриваемых решений. Величину C₀ можно, в таком случае, принять за единицу. Вычисления по формуле (2.2) дают следующие любопытные оценки:

- при установке цифровой коммутационной станции для включения 5000 абонентов стоимость одного номера составит 1,26 от эталонного значения;

- повышение емкости цифровой коммутационной станции в четыре раза (модель ГТС, введенная в предыдущем параграфе) обеспечивает уменьшение затрат на один номер до 0,63 от эталонного значения;

- использование крупных цифровых коммутационных станций емкостью 100000 АЛ снижает стоимость одного номера до 0,46 от эталонного значения.

Напомним, что результаты этих оценок получены по формуле (2.2), которая предложена после обработки небольшого числа проектов. Тем не менее, реальное соотношение цен на цифровое коммутационное оборудование разной емкости будет, по всей видимости, очень близким к приведенным выше оценкам.

Вернемся к модели гипотетической ГТС, введенной в предыдущем параграфе. Рассмотрим инвестиционный цикл [15] для цифровизации этой ГТС. На рисунке 2.5 показан инвестиционный цикл, отражающий четыре этапа модернизации местной телефонной сети. Эти этапы показаны на рисунке 2.3 для первого и второго сценариев цифровизации ГТС. На рисунке 2.5 начальные моменты каждого из четырех этапов обозначены латинскими буквами A, B, C и D соответственно.

Инвестиционный цикл для цифровизации ГТС

Рисунок 2.5

Использование коммутационной станции большой емкости не означает, что Оператор должен приобрести к моменту «А» оборудование в полном объеме. Принципы разработки современных цифровых коммутационных станций учитывают возможность постепенного наращивания функциональных блоков, предназначенных как для подключения новых абонентов, так и для повышения производительности устройств, обрабатывающих трафик. Тем не менее, стоимость цифровой коммутационной станции с максимальной емкостью M номеров, используемой для подключения N абонентов (N < M), всегда будет больше, чем стоимость аналогичного оборудования, для которого величина N является предельным значением числа подключаемых АЛ. Если обратиться к обозначениям, использованным на рисунке 2.5, то это утверждение выражается следующим неравенством: I_2A > I_1A.

Суммарные инвестиции для реализации первого и второго сценариев обозначены на рисунке 2.5 как S₁ и S₂ соответственно. Понятно, что эти величины определяются суммой инвестиций на всех этапах модернизации телефонной сети:

S₁ = I_1A + I_1B + I_1C + I_1D ; S₂ = I_2A + I_2B + I_2C + I_2D. (2.3)

Ранее было установлено, что инвестиции на модернизацию телефонной сети по второму сценарию будут меньше, чем в том случае, когда Оператор выберет первый сценарий, то есть, S₁ > S₂. Это означает, что существует некая точка «T», принадлежащая отрезку [A, D], в которой суммарные инвестиции равны для первого и второго сценариев. С точки зрения инвестиционного цикла очень важно знать, где находится эта точка. Значение «T» определяется множеством факторов. Практически, оно является случайной величиной с плотностью распределения f(t), которое задано на отрезке [A, D]. На рисунке 2.6 показаны три примера поведения функции f(t), определяющих наиболее вероятное нахождение точки «T».

Примеры распределения величины “Т”

Рисунок 2.6

Современные методы экономического анализа сценариев, по которым модернизируется телекоммуникационная система, учитывают факторы, весьма существенные для Оператора связи [15, 16]: условия получения банковского кредита, инфляционные процессы, инвестиционный климат и другие. Но реальные условия, в которых Оператору приходится выбирать сценарий для модернизации своей телекоммуникационной системы, часто не укладываются в классические модели экономики. Даже широко известный двухтомник «Экономикс», Кэмпбелла Р. Макконнелла и Стэнли Л. Брю, не охватывает ситуации, могущие вызвать вопросы у Оператора.

Не умаляя важности экономического анализа двух базовых сценариев цифровизации телефонных сетей, попробуем сформулировать рекомендации практического характера, которые, возможно, будут полезны на этапе принятия Оператором соответствующих административных решений:

- во-первых, целесообразно оценить потенциальный выигрыш от использования цифровых коммутационных станций большой емкости, используя формулу (2.2) или иные соотношения;

- во-вторых, полезно выполнить расчеты инвестиций, приходящиеся на каждый отдельный этап цифровизации телефонной сети, и, просуммировав их по формуле (2.3), вычислить суммарные затраты для каждого сценария;

- в-третьих, определить наиболее вероятное положение точки «Т», в которой затраты по обоим сценариям становятся равными;

- в-четвертых, соотнести полученные результаты с факторами, которые сложно учесть с помощью математических методов (в частности, возможность получения кредита от поставщика телекоммуникационного оборудования, повышение шансов на лидерство на рынке новых услуг и тому подобное).

Общий вывод из анализа двух сценариев цифровизации местной телефонной сети состоит в том, что каждое решение имеет свои достоинства и недостатки. Отличительные особенности первого сценария - минимальные затраты на первом этапе цифровизации сети при максимальной величине суммарных инвестиций. Второй сценарий гарантирует минимальные суммарные инвестиции, но он связан с эффектом, именуемым в экономической литературе [15, 16] “замораживание капитальных вложений”.

В предыдущем параграфе мы договорились о том, что после описания экономических аспектов цифровизации местной телефонной сети будут кратко изложены достоинства и недостатки рассмотренных выше сценариев. Результаты такого анализа - даже в ущерб ряду деталей, иногда весьма существенных, - удобно представлять в табличной форме. Приведенная ниже таблица 2.1 содержит четыре показателя, характеризующие три основных сценария цифровизации местной телефонной сети. Таблица 2.1 отражает субъективное мнение автора, который, кстати, никогда не работал в организациях, занимающихся эксплуатацией или проектированием сетей электросвязи.

Таблица 2.1

Этой таблицей завершается описание основных особенностей цифровизации местных телефонных сетей. Изложенные выше соображения связаны с вопросами, которые рассматриваются в трех следующих параграфах. Начнем их анализ с задач, которые возникают в процессе подключения к ТФОП новой группы абонентов.

2.1.3. Подключение к ТФОП новой группы абонентов

Рассматриваемые ниже вопросы связаны со следующей ситуацией: появляется новая группа абонентов, подключение которой к ТФОП целесообразно осуществить за счет установки новой коммутационной станции. Такая задача, как правило, возникает в процессе проведения районной планировки [17], если принимается решение о создании нового массива жилых домов, крупного промышленного центра или иных сооружений на большой территории. Очень важно отметить существенную особенность рассматриваемого варианта - в границах будущего пристанционного участка не существует никаких сооружений, необходимых для построения сети абонентского доступа.

Возникающие в подобных ситуациях задачи достаточно просты с точки зрения проектирования сети абонентского доступа. Соответствующие методы оптимизации уже разработаны [18]. Как правило, легче найти оптимальные решения для сложной системы, которая проектируется, а не находится в эксплуатации.

Сложные проблемы присущи, скорее, практическим аспектам создания сети абонентского доступа при установке новой коммутационной станции. Это объясняются отсутствием готовой инфрастуктуры (кабельной канализации, распределительных шкафов и других технических средств, которые могут быть использованы для подключения абонентов к новой коммутационной станции).

Для дальнейших рассуждений нам понадобится модель гипотетического пристанционного участка. Она приведена на рисунке 2.7. В границах пристанционного участка показаны три проспекта и три улицы, которые находятся на территории новой застройки. Конечно, Оператор, в большинстве случаев, будет решать задачи, касающиеся модернизации эксплуатируемых сетей абонентского доступа. Тем не менее, многие города будут расширяться за счет застройки новых территорий [17]. Поэтому проблемы построения сети абонентского доступа для вновь вводимой МС также актуальны для Операторов ТФОП.

Модель гипотетического пристанционного участка

Рисунок 2.7

Допустим, что проектировщику заранее известны основные исходные данные о сети абонентского доступа. Рассмотрим аспекты использования УПАТС, введя следующие предположения:

- ряд зданий, в которых точно будут расположены УПАТС, заранее известны Оператору, располагающему также информацией о емкости этих станций и оценками трафика;

- потенциальные места размещения новых УПАТС, равно как и их емкость, могут прогнозироваться по косвенным данным - документы районной планировки, тарифная политика, стимулирующая предприятия различных форм собственности к использованию собственных коммутационных станций, и тому подобное;

- несколько УПАТС, места размещения которых и емкость практически невозможно предсказать в процессе проведения проектных работ, появятся после завершения строительства сети абонентского доступа;

- наконец, сеть абонентского доступа должна обеспечивать временное включение в МС беспроводных (Wireless) УПАТС [19], которые могут использоваться при проведении различных выставок, сезонных распродаж, когда необходимо организовать связь для абонентов, работающих в зоне действия МС не постоянно, и в ряде других случаев.

Таким образом, определить все места размещения УПАТС не представляется возможным. Существенно проще решается задача оптимального расположения концентраторов. Естественно, при решении этой оптимизационной задачи необходимо найти структуру сети абонентского доступа с учетом размещения УПАТС, включая те, места размещения которых можно определить весьма достоверно.

На территории пристанционного участка будут, в обозримой перспективе, установлены выносные модули других коммутируемых (вторичных) сетей. В первую очередь начнут монтироваться базовые станции (БС) системы персональной связи, работающей, например, по стандарту Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT) [19]. Вероятно, выносные модули систем кабельного и интерактивного телевидения также будут размещаться на территории пристанционного участка. Таким образом, в границах сети абонентского доступа появятся дополнительные выносные модули, которые необходимо связать со своими коммутационными станциями или серверами более высокого уровня иерархии.

Модель пристанционного участка, показанная на рисунке 2.8, состоит из МС, трех концентраторов (К1, К2 и К3), двух стационарных и одной беспроводной УПАТС. В границах пристанционного участка также размещаются БС системы персональной связи и центр распределения КТВ.

Модель пристанционного участка для варианта установки новой коммутационной станции

Рисунок 2.8

Аббревиатуры БС, КТВ и WPABX написаны на рисунке 2.8 наклонными буквами. Это сделано для того, чтобы выделить два весьма важных обстоятельства:

- во-первых, все три выносных модуля (БС, WPABX и КТВ) не относятся к традиционным для ГТС и СТС техническим средствам;

- во-вторых, коммерческая эксплуатация этих выносных модулей начнется позже, чем введение концентраторов и стационарных УПАТС.

Сплошными линиями показан фрагмент коммутируемой (телефонной) сети, в границах которого будет осуществляться подключение трех концентраторов и двух УПАТС к МС по радиальной схеме. Пунктирные линии обозначают перемычки между теми площадками, где расположены выносные модули. Совокупность сплошных и пунктирных линий иллюстрирует структуру транспортной сети. Здесь целесообразно сделать еще одно замечание, касающееся проблемы разделения системы абонентского доступа на транспортную (первичную) и коммутируемые (вторичные) сети.

На рисунке 2.9 показаны две плоскости. Транспортная сеть расположена в верхней плоскости. Она состоит из девяти сетевых узлов (СУ); этот термин вводится как перевод выражения “Network Node”, часто используемого в англоязычной литературе по транспортным сетям. Все девять СУ пронумерованы. Нулевой СУ расположен в одном помещении с МС. Аналогично, другие СУ территориально совмещены с выносными модулями коммутируемых (вторичных) сетей.

Транспортная сеть состоит из трех колец; один СУ (под шестым номером) не входит ни в одно из колец. Кольца II и III имеют общий элемент - трассу между нулевым и пятым СУ. Объединение ряда СУ в три кольца и подключение шестого СУ прямым пучком СЛ не следует рассматривать как результат решения задачи оптимального построения транспортной сети. Структура транспортной сети выбрана произвольно.

Транспортная и коммутируемые сети

Рисунок 2.9

Ресурсы транспортной сети предназначены для передачи различной информации. В модели показаны три коммутируемые (вторичные) сети, использующие ресурсы транспортной системы. Фрагмент местной телефонной сети образован МС, ее концентраторами и УПАТС.

Сеть персональной связи (СПС) использует БС, находящуюся на территории пристанционного участка. Эта БС через нулевой СУ (кроссовое оборудование МС) подключается к коммутационной станции СПС. Таким образом, границы пристанционных участков МС и коммутационной станции СПС могут не совпадать. Их территории перекрываются только частично.

Сеть КТВ - в нашей модели - имеет центр распределения программ, расположенный на территории пристанционного участка МС. Но этот центр через кроссовое оборудование МС должен быть соединен со студией КТВ широкополосными каналами. Сеть доступа для КТВ также имеет с пристанционным участком МС разные границы.

Итак, транспортная (первичная) сеть обслуживает трех основных потребителей. Все три коммутируемые (вторичные) сети различаются либо своей структурой, либо используемыми транспортными ресурсами.

Теперь попробуем сформулировать задачи, которые должны быть решены в процессе планирования сети абонентского доступа при введении новой коммутационной станции. Эти задачи, как правило, связаны между собой. Тем не менее, их можно разделить условно, что позволяет выделить следующие аспекты планирования сети абонентского доступа:

- во-первых, нахождение оптимального места (или ряда точек) размещения новой коммутационной станции;

- во-вторых, поиск оптимальных мест размещения выносных модулей, включая вероятные места размещения подобного оборудования, для всех коммутируемых (вторичных) сетей;

- в-третьих, оценка требований (для всех коммутируемых сетей) к ресурсам транспортной сети, необходимым на отдельных этапах прогнозируемого периода;

- в-четвертых, нахождение оптимальной структуры транспортной сети и разработка эффективной стратегии ее развития.

2.1.4. Замена аналоговой АТС на цифровую коммутационную станцию

Процесс замены аналоговой АТС на цифровую коммутационную станцию можно рассматривать с двух точек зрения. Во-первых, результатом этого процесса может стать просто замена старого коммутационного оборудования с определенными изменениями в сети абонентского доступа. Именно такой подход изложен в данном параграфе. Во-вторых, этот процесс может стать первым этапом при замене нескольких аналоговых АТС одной цифровой коммутационной станцией. Этот сценарий рассматривается в следующем параграфе. Таким образом, материал, содержащийся в параграфе 2.1.4, имеет самостоятельное значение. Одновременно, предлагаемые решения представляют собой определенный фундамент для анализа следующего варианта (параграф 2.1.5) использования цифровой коммутационной станции - замены нескольких аналоговых АТС.

Когда целесообразно заменять цифровой коммутационной станцией одну аналоговую АТС? Ответ на этот вопрос требует, прежде всего, выбрать тот критерий, который позволяет принимать соответствующее решение. В качестве такого критерия целесообразно использовать емкость устанавливаемой цифровой коммутационной станции (с учетом ее расширения при подключении новых абонентов). Но выбору критерия предшествует еще одна проблема, которую необходимо обсудить в первую очередь. С методологической точки зрения эта проблема служит хорошим примером «отрыва» теории планирования сети от практики ее создания.

Рассмотрим модель ГТС, представленную на рисунке 2.10. Эта модель объясняет сформулированные в предыдущем абзаце положения. На рисунке показаны два этапа развития ГТС, состоящей из четырех коммутационных станций. Момент ввода первой цифровой коммутационной станции, именуемой далее МС1, соответствует началу модернизации ГТС. Время ввода МС1 обозначено на рисунке 2.10 как t=0. Продолжительность эксплуатации всех аналоговых станций к моменту t=0 указано для каждой АТС курсивом.

Модель ГТС при замене одной аналоговой АТС

Рисунок 2.10

Особенность рассматриваемой модели состоит в том, что АТС1, которая уже проработала 25 лет, должна быть заменена. Три другие АТС были установлены недавно. Предполагается, что АТС2 и АТС3 работают семь лет, а АТС4 - пять лет, то есть, три аналоговые АТС еще могут работать, как минимум, десять лет. В этой ситуации никакой критерий, формально определяющий оптимальную емкость цифровой коммутационной станции, не может быть использован в реальной практике планирования сети.

Вернемся к критерию оптимальности рассматриваемого сценария. Прежде всего, целесообразно оценить емкость АТС, используемых в местных телефонных сетях. Необходимые для таких оценок данные содержатся в статистических отчетах, подготавливаемых Государственным Комитетом Российской Федерации по связи и информатизации.

К началу 1996 года средняя емкость координатной АТС, используемой в ГТС, составила 2546 номеров. Эта же величина для цифровой коммутационной станции равна 4846 номеров. Для специалистов, занимающихся теоретическими аспектами планирования местных телефонных сетей, такие величины, мягко говоря, вызывают удивление. Мы (мало сведущие в реальной практике построения местных телефонных сетей) привыкли считать, что типовая емкость городской АТС, как декадно-шаговой, так и координатной, составляет примерно 10000 номеров.

Чем же вызвано такое расхождение теории и практики? Величина средней емкости координатных АТС рассчитана по всем городам. Следовательно, в разряд ГТС попали и сети маленьких городов, емкость которых и определяет столь малое, на первый взгляд, значение средней емкости городской АТС. Вероятно, при ранжировании ГТС по емкости можно ожидать большее значение средней емкости координатной АТС для крупных сетей. В отчете Санкт-Петербургской ГТС за 1996 год содержатся статистические данные, позволяющие оценить среднюю емкость координатной АТС величиной 8623 номера. Это подтверждает гипотезу об использовании в крупных городах коммутационных станций большей емкости, чем по России в целом.

Итак, мы нашли логическое объяснение весьма низкой средней емкости городской координатной АТС. Иная картина складывается с величиной 4846 номеров, определяющей математическое ожидание цифровой коммутационной станции. Для Санкт-Петербургской ГТС этот показатель несколько выше - 6668 номеров. Для окончательных выводов необходимо проанализировать ряд проектных решений. Тем не менее, возникает ощущение, что цифровое коммутационное оборудование на значительной части ГТС внедряется по весьма неэффективным сценариям.

Средняя емкость координатной АТС, используемой в СТС, составила - также к началу 1996 года - 140 номеров. Для цифровой коммутационной станции эта величина заметно выше - 318 номеров. Первая величина очень хорошо согласуется с той областью значений емкости сельских АТС, которой оперируют специалисты по планированию местных телефонных сетей. А вторая величина также внушает некоторые, но не столь обоснованные, как для ГТС, опасения. Конечно, окончательные выводы могут быть сделаны только после анализа соответствующих проектных решений.

Если численные оценки, приведенные выше, достоверны, то замена одной аналоговой АТС на цифровую коммутационную станцию будет, как правило, очень плохим с экономической точки зрения решением. Об этом говорит приведенный на рисунке 2.4 график. Но в ситуациях, модель которых представлена рисунком 2.10, такое решение становится вынужденным.

Как повысить эффективность цифровой коммутационной станции небольшой емкости?

Если станция устанавливается в строгом соответствии с рекомендациями, утвержденными Администрацией связи [20], то пучки СЛ, связывающие ее с аналоговыми АТС, образуются по каналам ЦСП. На рисунке 2.10 пучки СЛ от МС1 к АТС2, АТС3 и АТС4 отмечены квадратиками; обычно таким способом маркируются цифровые каналы и тракты. В этом случае в кроссах аналоговых АТС можно подключать различные выносные модули к МС1 через цифровые тракты транспортной сети. Это означает, что к МС1 могут быть подключены цифровые УПАТС, мультиплексоры ЦСИО [21] и другие выносные модули, находящиеся в зоне обслуживания аналоговых АТС. На рисунке 2.11 показана соответствующая модель ГТС.

Подключение выносных модулей из разных зон обслуживания

Рисунок 2.11

В левой части рисунка 2.11 показаны зоны обслуживания трех аналоговых АТС. В границах этих зон обслуживания находятся три УПАТС и два мультиплексора ЦСИО. В кроссовом оборудовании аналоговых АТС осуществляется подключение этих пяти выносных модулей непосредственно к МС1. Структура полученной коммутируемой сети показана в правой части рисунка 2.11, иллюстрирующего предлагаемое решение. Подключение выносных модулей, расположенных в зонах обслуживания аналоговых АТС, к цифровой коммутационной станции - весьма эффективное решение с учетом следующих аргументов:

- расширяется ТФОП за счет новых групп абонентов, которые ранее не могли включиться в аналоговые АТС по каким либо причинам (как правило, такая ситуация возникает из ограниченной емкости электромеханических коммутационных станций);

- освобождается номерная емкость в зонах обслуживания аналоговых АТС, если УПАТС, подключенные ранее к этим типам коммутационных станций, переключаются в МС1;

- для абонентов УПАТС и выносных модулей, расположенных в зонах обслуживания аналоговых АТС, становятся доступными практически все виды услуг, поддерживаемых аппаратно-программными средствами МС1.

Итак, вариант замены аналоговой АТС на цифровую коммутационную станцию может оказаться вынужденным решением Оператора. Но его отличие от сценария, рассмотренного в следующем параграфе, заключается, пожалуй, только в длительности промежутка времени между заменой первой и второй аналоговых АТС. Это утверждение станет ясней для читателей, которые прочтут и следующий параграф раздела 2.1.

2.1.5. Замена нескольких АТС одной коммутационной станцией

Этот сценарий использования цифрового коммутационного оборудования может служить весьма интересным примером перехода от районированной ГТС к нерайонированной сети. Развитие ГТС на базе аналоговых АТС подразумевало переход от нерайонированной сети к районированной. Такая трансформация ГТС происходила при ее емкости свыше 8000 номеров [13]. При замене аналоговых АТС на цифровые коммутационные станции ситуация существенно изменяется. Экономически выгодно использовать цифровые коммутационные станции большой емкости. Емкость сети, начиная с которой целесообразно проводить районирование сети, возрастает, практически, на порядок [9 - 12].

Таким образом, для некоторых ГТС история развития будет представлять пример известного постулата: “Все возвращается на круги своя”. Попробуем пояснить это утверждение с помощью рисунка 2.12, отражающего процесс модернизации гипотетической ГТС.

История развития гипотетической ГТС

Рисунок 2.12

Точка t₀ соответствует дате ввода первой телефонной станции, когда на территории города была создана нерайонированная ГТС. В верхней части рисунка 2.12 этот факт отражен в виде скачкообразного роста монтированной емкости ГТС. В нижней части рисунка также изображена ступенчатая функция. Эта функция показывает, что на отрезке (t₀, t₁) в данной ГТС используется только одна телефонная станция.

В момент t₁ происходит установка второй АТС, что, как известно [13], приводит к преобразованию нерайонированной ГТС в районированную сеть. В точке t₂ устанавливается третья АТС, связанная с двумя другими телефонными станциями по принципу “каждая с каждой”. Таким образом, до момента t₃ функционируют три АТС, причем их суммарная емкость составляет около 50% от уровня насыщения ГТС основными телефонными аппаратами.

Допустим, что к моменту t₃ необходимо ввести новую АТС, но первая из установленных ранее станций уже должна демонтироваться из-за физического износа коммутационного оборудования. Итак, Оператор ТФОП заменяет аналоговую АТС на цифровую коммутационную станцию. Это означает, что общее число телефонных станций не изменяется, но увеличивается емкость ГТС.

Предположим, что точка t₄ определяет момент времени, когда Оператор должен решить две задачи. Во-первых, требуется заменять вторую из введенных когда-то аналоговых станций. Во-вторых, к ТФОП необходимо подключить группу новых абонентов. Решить эти две задачи можно следующим образом:

- в помещении демонтируемой АТС устанавливается выносной модуль (в частности, - концентратор), который включается в цифровую коммутационную станцию;

- новые группы абонентов подключаются к концентраторам или иным выносным модулям цифровой коммутационной станции, устанавливаемым в любой точке ГТС.

Таким образом, в точке t₄ происходит расширение емкости ГТС при сокращении числа коммутационных станций, работающих в сети. До точки t₅ ГТС остается районированной телефонной сетью. Но после этого момента демонтируется последняя аналоговая АТС, ее абоненты переключаются в выносные модули цифровой коммутационной станции, а ГТС становится нерайонированной.

Дальнейшая судьба структуры ГТС зависит от соотношения между двумя величинами. Первая величина (M_sat) - прогнозируемый уровень насыщения данной ГТС основными телефонными аппаратами. Вторая величина (N_max) - максимальная емкость цифровой коммутационной станции, используемой для развития данной ГТС. Если справедливо условие N_max > M_sat, то ГТС останется нерайонированной сетью. В противном случае (возможно, что в отдаленной перспективе) в ГТС будет установлена еще одна цифровая коммутационная станция.

Здесь необходимо сделать одно замечание. Когда монтированная емкость ГТС будет приближаться к уровню N_max, могут появиться иные способы подключения абонентов к телекоммуникационной системе. В частности, один из весьма вероятных сценариев развития сетей электросвязи - применение технологии АТМ [4, 22]. С точки зрения проблем, порожденных развитием сетей абонентского доступа, этот вопрос рассматривается в разделе 2.4.

Рассмотрим процесс замены нескольких аналоговых АТС одной цифровой коммутационной станцией на примере модели гипотетической ГТС. Структура, приведенная на рисунке 2.10, будет, по всей видимости, самой удачной моделью, так как позволит нам понять сходство и различие между сценариями цифровизации ГТС, которые рассматриваются в параграфах 2.1.4 и 2.1.5 соответственно. Сохраним для модели все основные предположения, введенные ранее, за исключением одного, касающегося целесообразности длительной эксплуатации аналоговых АТС.

Процесс цифровизации ГТС начинается с замены аналоговой АТС1 на цифровую МС1. Это означает, что рисунок 2.10 полностью соответствует первой фазе модернизации ГТС. Исключение составляют численные значения сроков эксплуатации аналоговых АТС. На рисунке 2.13, который иллюстрирует процесс замены остальных аналоговых АТС выносными модулями МС1, “возраст” коммутационных станций не указывается. Рассматриваемый ниже сценарий основан на принципах, приведенных в [4, 23].

Замена нескольких АТС одной коммутационной станцией

Рисунок 2.13

Этап I, как мы договорились ранее, определяет замену аналоговой АТС на цифровую коммутационную станцию. В дальнейшем, эта цифровая станция (МС1) будет расширяться за счет подключения выносных модулей, размещаемых, как правило, в помещении демонтируемых аналоговых АТС. Следующий шаг (этап II) представляет собой замену АТС3 на концентратор, которому присвоен номер “1”. На этом и следующих этапах развития ГТС мы будем считать, что роль выносных модулей МС1 играют концентраторы.

Подчеркнем одну существенную деталь второго этапа развития ГТС: между концентратором и аналоговыми АТС нет прямых пучков СЛ. Но это не означает, что могут ухудшиться показатели качества обслуживания вызовов или надежность сети. Если в процессе проектирования транспортной сети не были допущены существенные просчеты, то основные показатели функционирования ГТС будут, по крайней мере, не хуже, чем те, которые были ей присущи до введения цифрового коммутационного оборудования.

На этапе III аналоговая АТС2 заменяется концентратором К2. В результате, в сети остается только одна аналоговая АТС. Но ГТС еще принадлежит к классу районированных сетей. Наконец, демонтируется последняя аналоговая АТС - этап IV. На рисунке 2.13 показана ситуация, когда эта АТС заменяется двумя концентраторами - К3 и К4. Теперь рассматриваемая ГТС становится нерайонированной.

Географические границы сети абонентского доступа заметно расширяются. Это, конечно, стимулирует поиск новых сетевых решений, направленных на экономичное построение данного элемента телекоммуникационной системы. Строго говоря, такое утверждение справедливо и для всех других сценариев, объединенных разделом 2.1 “Подключение абонентов к цифровым телефонным станциям”.

Некая общность рассмотренных в разделе 2.1 вариантов позволяет разработать ряд рекомендаций, справедливых для сетей абонентского доступа при различных стратегиях внедрения цифрового коммутационного оборудования. В параграфе 2.1.6 рассматривается обобщенная модель сети абонентского доступа.

2.1.6. Несколько общих замечаний к разделу 2.1

В предыдущих параграфах раздела 2.1 были рассмотрены возможные сценарии построения сети абонентского доступа для различных вариантов цифровизации местной телефонной сети. Если опустить некоторые второстепенные детали, то можно ввести общую модель перспективной сети абонентского доступа. Рассмотрим две плоскости такой модели: транспортная сеть и телефонная сеть. Эти две плоскости показаны на рисунках 2.14 и 2.15 соответственно.

Структура транспортной сети

Рисунок 2.14

Кроссовое оборудование МС может рассматриваться как центр транспортной сети, к которому подключаются все десять кроссов выносных концентраторов, мультиплексоров и УПАТС. На рисунке 2.14 представлены следующие варианты подключения кроссов пяти концентраторов, четырех УПАТС и одного мультиплексора:

- кольцевая структура, в состав которой входит кросс МС (например, кроссы К1, К2 и МС);

- кольцевая структура, элементы которой соединяются с кроссом МС через другое кольцо (кроссы УПАТС1 и УПАТС2, подключаемые к кроссу первого концентратора);

- прямой пучок СЛ (например, к кроссу третьего концентратора), который в перспективе “войдет” в состав кольца, что показано пунктирной линией;

- прямой пучок СЛ (между кроссами МС и УПАТС3), который, в силу ряда причин, не может быть введен в состав какого-либо кольца.

Методы выбора оптимальной структуры транспортной сети мы рассматривать не будем. В этом параграфе мне бы хотелось ограничиться только одним вопросом - как связаны между собой структуры транспортной и телефонной сетей? Обратимся к рисунку 2.15, который содержит те же десять выносных модулей.

Структура телефонной сети

Рисунок 2.15

В границах зоны прямого питания все АЛ непосредственно включаются в абонентские комплекты МС. Аналогичная структура включения АЛ используется на участке терминал - абонентский комплект выносного модуля (концентратора, мультиплексора или УПАТС). Сами выносные модули могут соединяться с МС непосредственно (радиальная схема) или через транзитное оборудование (радиально-узловая схема).

Все выносные модули, кроме УПАТС1, включены в МС по радиальной схеме. Возможность реализации заданной структуры телефонной сети обеспечивается ЦКУ и МВК транспортной сети. Эти элементы транспортной сети выполняют ряд важных функций. В их перечень входит, в частности, сопряжение различных сред распространения сигналов. В точках перехода от ОК к кабелю с медными жилами может устанавливаться оборудование xDSL, позволяющее передавать информацию с высокой скоростью без замены всех эксплуатируемых линейных сооружений.

Рисунок 2.16 иллюстрирует основные варианты организации тракта передачи информации на участке между терминальным оборудованием и кроссом цифровой коммутационной станции.

Структура тракта передачи информации

Рисунок 2.16

Вариант (а) может считаться оптимальным решением для подключения к кроссу коммутационной станции терминалов, расположенных в зоне прямого питания, то есть на расстоянии нескольких сотен метров. На рисунке 2.16 для варианта (а) показано подключение телефонных аппаратов. Это не исключает использования соответствующих АЛ для передачи факсимильных сообщений и данных через модем.

Варианты (б) и (в) иллюстрируют две возможности использования технологий FTTC, FTTR - доведение ОК до ШР или удаленного модуля. С точки зрения вариантов (б) и (в) обе технологии равнозначны. В обоих случаях выполняется преобразование оптического сигнала в электрический (обозначение o/e - аббревиатура от слов “optical/electrical”). На этом сходство вариантов (б) и (в) заканчивается.

Вариант (б) предназначен для подключения телефонных аппаратов. Он очень похож на вариант (а), то есть также позволяет использовать АЛ для передачи факсимильных сообщений и данных через модем. Вариант (в) предназначен для решения двух задач. Во-первых, обеспечивается подключение телефонного аппарата к коммутационной станции. Во-вторых, создается тракт передачи цифровой информации за счет использования аппаратуры ADSL. На рисунке 2.16 показан только фрагмент тракта передачи цифровой информации от терминала до кросса. Через кроссовое оборудование может быть установлен тракт до встречного терминала или сервера.

Варианты (г) и (д) иллюстрируют две возможности использования технологий FTTO, FTTH - доведение ОК до помещения офиса или жилого дома. Варианты (б) и (г) очень схожи. Различие состоит в том, что та часть АЛ, которая организована по двухпроводной физической цепи, в варианте (г) будет, в среднем, существенно короче. Это справедливо и для варианта (д), что позволяет, при необходимости, использовать аппаратуру VDSL, которая обеспечивает очень высокую скорость передачи цифровой информации.

Вариант (е) показывает возможность подключения абонентов с помощью беспроводных средств, в частности, оборудования многостанционного доступа. Подробнее аспекты применения различных беспроводных технологий в сетях абонентского доступа изложены в разделе 2.5.

Модели, показанные на рисунках 2.14, 2.15 и 2.16, универсальны для сетей абонентского доступа, создаваемых при различных сценариях цифровизации местных телефонных сетей. Принципы построения каждой конкретной сети абонентского доступа выбираются, в конечном счете, Оператором, который должен учитывать множество факторов. Мне бы хотелось обратить внимание специалистов, принимающих соответствующие решения, на технико-экономические особенности различных сценариев, которые могут использоваться при создании и модернизации сетей абонентского доступа. Для сравнения этих сценариев предлагается нечто подобное алгоритму, приведенному на рисунке 2.17.

Сравнение сценариев создания сетей абонентского доступа

Рисунок 2.17

Давайте, для начала, вспомним рисунок 2.1, приведенный на первых страницах второй главы. Основное назначение этой иллюстрации состоит в том, чтобы предупредить Оператора ТФОП о вероятном снижении доли доходов, получаемых за счет услуг телефонной связи. Ромб “Расширение спектра услуг” на рисунке 2.17 возвращает нас к этой, весьма сложной для Оператора, задаче. Ее решение, во многом, определяется финансовыми возможностями Оператора и конкуренцией на рынке телекоммуникационных услуг.

Если Оператор выбирает сценарий, связанный с введением новых услуг, он должен принимать решения, подразумевающие возможность существенного расширения пропускной способности сети абонентского доступа. В противном случае, Оператор может планировать сеть абонентского доступа без заметного увеличения ее пропускной способности. Следует отметить, что оба сценария приводят к одной и той же задаче: сохранять или изменять границы пристанционного участка?

На рисунке 2.17 указаны вероятности соответствующих решений. Для левой ветки (решение, связанное с расширением пропускной способности сети доступа) с вероятностью p₁ будут изменены границы пристанционного участка. С вероятностью p₂ = 1 - p₁ будет принято решение, которое не связано с изменением границ пристанционного участка. Это же решение, для правой ветки, принимается с вероятностью q₂. Изменению границ пристанционного участка соответствует вероятность q₁ = 1 - q₂.

Изменение границ пристанционного участка связано, более всего, с ростом емкости устанавливаемых цифровых коммутационных станций. Тенденция повышения емкости цифровых коммутационных станций производит сильное впечатление. Например, разработанная известной компанией Siemens AG система коммутации EWSD позволяет создавать МС емкостью до 600000 номеров [24]! Я бы очень хотел обратить внимание на эту величину тех Операторов и специалистов по планированию местных сетей, которые “видят” дальнейшее развитие ГТС как процесс замены аналоговых АТС на цифровые коммутационные станции такой же емкости, то есть порядка 10000 номеров.

Заманчиво, конечно, оценить величины p_i и q_i. Давайте исходить из того, что большинство Операторов примет решения, направленные на использование цифровых коммутационных станций большой емкости. Тогда: p₁ > p₂ и q₁ > q₂. Применение цифровых коммутационных станций большой емкости, по всей видимости, может рассматриваться как решающий фактор в вопросе о границах пристанционного участка. Это дает основание для следующей гипотезы: p_i» q_i.

В нижней части рисунка 2.17 перечислены основные технологические решения, касающиеся структуры сети абонентского доступа. Выделены три важных аспекта модернизации этой сети. Рассмотрим их, отталкиваясь от вышестоящего уровня.

Если изменяются границы пристанционного участка, то могут - с разными вероятностями - разыгрываться три сценария:

- создание системы кольцевых структур на базе ОК, что не исключает использование технологий типа FTTOpt для оптического волокна и xDSL для медных жил (вероятность такого решения обозначим через r₁);

- модернизация сети абонентского доступа с использованием технологий типа FTTOpt и xDSL, но без реализации кольцевых структур (вероятность такого решения обозначим через r₂);

- сохранение структуры существующей сети, основанной на кабелях с медными жилами (вероятность такого решения обозначим через r₃).

Эти же три сценария могут рассматриваться и в том случае, если Оператор решает сохранить границы пристанционного участка. Однако вероятность выбора каждого сценария будет иной. На рисунке 2.17 соответствующие вероятности обозначены через s₁, s₂ и s₃ соответственно.

Создание кольцевых структур на базе существующих линейно-кабельных сооружений - очень сложная задача. Вернемся к моделям, введенным в параграфе 2.1.3 “Подключение к ТФОП новой группы абонентов”. Образование колец, показанное, в частности, на рисунке 2.8 пунктирными линиями, подразумевает - применительно к существующим принципам проектирования абонентских сетей - образование линий межшкафной связи. Такие линии (соответствующий пример приведен на рисунке 1.2 в первой главе) могут быть созданы, чаще всего, в результате прокладки новой кабельной канализации.

Подобные работы могут быть связаны с большими затратами. Кроме того, их проведение может оказаться просто невозможным из-за ограничений, отличных от финансовых проблем. В качестве характерного примера можно назвать запрет на строительные работы в исторической части города. Тем не менее, создание кольцевых структур может быть выполнено за счет использования линий межшкафной связи, реализуемых на базе беспроводных технологий. В разделе 2.5 эта возможность будет рассмотрена более подробно.

Итак, создание кольцевых структур в сети абонентского доступа, в принципе, возможно. Однако этот процесс может начаться после проведения ряда этапов в общем цикле модернизации сети абонентского доступа. Это означает, что вероятности r₁ и s₁ не велики. Очевидно также, что r₁ > s₁.

Технологии типа FTTOpt и, особенно, xDSL уже апробированы некоторыми Операторами. Модернизация сети абонентского доступа начнется, в большинстве случаев, именно на базе этих технологий. Поэтому вероятности r₂ и s₂ будут превосходить другие значения r_i и s_i.

Существующая структура абонентской сети может сохранится, по всей видимости, в том случае, если не меняются границы пристанционного участка. Таким образом, величина s₃ может иметь тот же порядок, что и вероятность s₂. При изменении границ пристанционного участка ситуация изменяется кардинально. Вероятность r₃ близка к нулю, то есть r₃ << s₃.

Конечно, все комментарии к рисунку 2.17, включая оценки вероятностей, относятся к некой гипотетической сети абонентского доступа. В каждом конкретном случае должна учитываться специфика не только модернизируемой сети абонентского доступа, но и той ГТС или СТС, в которой она находится.

Раздел 2.1, в целом, содержит важные системные положения, на которых основаны результаты, изложенные в других разделах второй главы. Мне сложно оценить, насколько удалось решить поставленную задачу, но зато я хорошо понял фразу замечательного философа Мераба Мамардашвили: “Нет дела труднее и важнее, чем держать мысль”.