Традиционные решения организации абонентского подключения к сети
Телефонная сеть является самой протяженной, разветвленной и доступной сетью электросвязи. Основная часть информации (около 80%) у нас в стране до сих пор передается по телефонным сетям. Монтированная емкость отечественной телефонной сети общего пользования (ТфОП) превышает 27 млн. номеров (планируется до 40-45 млн.), всего в мире насчитывается свыше 800 млн. телефонных аппаратов.
Рис. 1.1. Примеры построения телефонной сети
Телефонная сеть состоит из телефонных станций (ТС), к которым подключаются абонентские оконечные устройства (ОУ), телефонных узлов (ТУ), через которые осуществляются межстанционные соединения, и линий связи. Следует отметить, что оконечные устройства, как правило, подключаются к телефонным станциям, но не к телефонным узлам. Линии, через которые оконечные устройства присоединяются к телефонной станции, называются абонентскими (АЛ), а линии, соединяющие телефонные станции и узлы между собой - соединительными (СП) (рис. 1.1).
Рис. 1.2. Примеры построения городских (а) и сельских (б) телефонных сетей
ОС - оконечная станция, УС - узловая станция, ЦС - центральная станция,
УВС - узел входящих сообщений, УИС - узел исходящих сообщений
Понятие "последняя миля" ("Last Mile") относится к небольшому участку телефонной сети (рис. 1.2) - только к абонентской линии, которая как бы закреплена за определенным абонентом (пользователем), проблема "последней мили" заключается в выборе способа организации абонентского подключения (доступа) к сети и выборе соответствующего оборудования.
Телефонная сеть общего пользования - это сеть, предназначенная для предоставления телефонной связи всем пользователям, т.е. физическим и юридическим лицам [1]. Далее для обозначения физического или юридического лица, пользующегося телефонной связью, используется термин "абонент", как довольно устоявшийся за долгую историю телефонии [2, 3].
Раньше оконечным устройством телефонной сети был телефонный аппарат, а компьютер выполнял только вычислительные функции.
Затем длительное время процесс развития шел по пути использования телефонных сетей общего пользования для передачи сигналов от ЭВМ. Когда обмен информацией от ЭВМ достиг сравнительно значительной величины, стало целесообразным создание телекоммуникационных сетей, представляющих собой совокупность средств электросвязи для доставки информации удаленным абонентам (пользователям) и средств хранения и обработки подлежащей передаче информации. Указанная совокупность включает также программные средства, обеспечивающие пользователям предоставление услуг одного или нескольких видов: обмен речевыми сообщениями (в том числе и традиционная телефонная связь), данными, файлами, факсимильными сообщениями, видеосигналами, доступ к всевозможным базам данных и т.д.
Следует заметить, что телекоммуникационная сеть, построенная на определенных единых цифровых принципах коммутации и передачи информации, получила название цифровой сети интегрального обслуживания - ISDN (Integrated Services Digital Network).
В настоящее время телефонная сеть успешно используется как основа для развития и создания всевозможных телекоммуникационных сетей, систем и служб. На рис. 1.3 показан пример построения телекоммуникационной сети, объединяющем, в основном, пользователей компьютеров (ПК) на основе обмена информацией между ними и узлом. Эта сеть включает в себя телекоммуникационный узел (ТКУ), где находится центральный компьютер, соединенный с абонентами линиями телефонной сети через модемы - устройства, преобразующие дискретные сигналы от компьютера в аналоговые для передачи через сеть [4]. ТКУ обеспечивает абонентам данной сети доступ к всевозможным базам данных. Следует отметить, что модемы для организации обмена информацией через телефонную сеть должны выбираться со стандартными протоколами ITU-T (International Telecommunications Union - Telecommunications Standardization Sector, Международный союз электросвязи, сектор стандартизации электросвязи), обеспечивающими довольно высокую скорость передачи, даже если реальная скорость, которая определяется качеством каналов и линий связи, значительно ниже [5].
Такую же структуру имеет подключение абонентов к ТКУ через выделенные телефонные сети, например, сеть "Искра-2" (выделенной называется сеть, не имеющая выход на сеть связи общего пользования, в действительности такие сети, как правило, выход имеют). Сеть "Искра-2" (ее полное название - Цифровая сеть делового обслуживания) является высококачественной телефонной сетью, выделенной по обслуживанию и предоставляющей, кроме услуг телефонной сети, услуги электронной почты и факс-почты. Сеть "Искра-2" предоставляет услуги телекоммуникационной сети более, чем в 615 городах России и других странах СНГ.
Рис. 1.3. Пример построения телекоммуникационной сети
Привлекательным с точки зрения расширения возможностей телекоммуникационной сети является подключение ТКУ к сети коммутации пакетов через центр коммутации пакетов или концентратор со сборщиком-разборщиком пакетов (на рис. 1.3 не показано).
Часто целесообразным является подключение (организация шлюза) к телеграфной сети типа АТ/Телекс (сеть AT - Абонентский телеграф). Следует отметить, что в настоящее время сложилась довольно парадоксальная ситуация: с ростом потребностей на современные услуги документальной электросвязи с 1992 года наблюдается устойчивое снижение спроса на услуги телеграфной сети [6]. Это объясняется серьезной конкуренцией со стороны интенсивно развивающихся сетей, предоставляющих услуги телематических служб: факсимильная связь, электронная почта, доступ к информационным ресурсам, служба передачи голосовых сообщений (голосовая почта).
Под телематическими службами обычно понимаются службы, создаваемые на основе уже существующей сети (например, телефонной) с целью обмена информацией через эти сети [7]. Наибольшее распространение получили: телетекс - передача деловой корреспонденции, позволяющая сохранить содержание и форму текста; видеотекс - передача текста и цветных графических изображений на экран телевизора по телефонной сети; телефакс (бюрофакс) - передача факсимильных сообщений, при этом Бюрофакс предлагает услуги передачи сообщений потребителям, не имеющим собственных соответствующих технических средств.
Однако, состояние российской телефонной сети не вполне удовлетворяет требованиям, предъявляемым к ней как к транспортной среде телекоммуникационной системы. Половина АТС на ТфОП уже отработали свои амортизационные сроки и требуют обновления. Телефонная сеть в общем-то не предназначена для передачи дискретных сообщений. Такие характеристики сети, как неравномерность амплитудно-частотной характеристики затухания и группового времени запаздывания, кратковременные перерывы связи, импульсные помехи, дрожание фазы, существенно влияют на верность передачи дискретных сообщений. Коэффициент ошибок при трансляции сообщений через АТС электромеханических систем в отдельных случаях может достичь сотых долей , что часто является недопустимым [7].
Резкое снижение скорости передачи может быть вызвано применением на городской телефонной сети (ГТС) аналоговых систем передачи (уплотнения), например, типа КРР и КАМА [10].
