Интеграция как закономерность развития электросвязи на современном этапе
В истории развития электросвязи имеется весьма важная закономерность - неизменность структуры схемы, принципов функционирования и состава основных компонентов: передатчик - сеть - приемник. В основе этого лежат процессы интеграции.
Глобальным основополагающим направлением является электронизация - переход всей техники и технологии электросвязи на электронную базу.
Вторым по важности и массовости направлением интеграции является цифровизация. В течение последнего десятилетия этот процесс происходит во всех структурных компонентах электросвязи: каналах, передающих и приемных устройствах, оборудовании коммутации и управления, а также в развитии и совершенствовании элементной базы и технологий.
В XXI веке в развитии электросвязи важнейшую роль играет компьютеризация, позволяющая осуществить интеграцию между сетями, системами передачи, коммутации, управления и терминальными устройствами.
Рис. 3.2 Основные направления процессов интеграции.
Интеллектуализация является естественным проявлением интеграционного процесса, способствуя развитию новых услуг электросвязи. Объединение же всех процессов предоставления услуг в единую службу - это уже интеграция.
По мере интеграции процессов передачи и коммутации и, особенно, в связи с разработкой и развитием интегральных цифровых сетей с пакетной коммутацией (Internet, AM), ростом скоростей передачи и коммутации вопросы управления в таких сетях значительно усложнились, и постепенно они выделились в самостоятельные единые стандартизованные системы.
Важным для развития систем электросвязи, удешевления устройств и элементной базы, оптимизации взаимодействия оборудования, сетей и служб электросвязи, является унификация. И настоящее время это одна из первоочередных задач, вызванных огромным количеством разнообразного оборудования различных фирм-разработчиков всего мира, представленного на телекоммуникационном рынке.
Следующий, одни из принципиальных этапов развития технологии связи- персонализация. Он представляет собой переход oт адресации терминалов к адресации пользователей.. В персональной системе связи каждый пользователь будет иметь единый адрес, независимо от того, в какую сеть он включен, какой вид связи использует и где находится в данный момент времени. При переходе к персонализации в сетях возникает необходимость интеграции существующих систем адресации, среди которых к персональной наиболее близка система, принятая в Internet и мобильных сетях.
Процесс глобализации электросвязи вызван необходимостью обмена информацией внутри постоянно расширяющегося пространства: от населенного пункта к стране, континенту, затем в пределах земного шара. Одним из направлений глобализации является интеграция российских сетей и систем электросвязи в глобальное информационное пространство. Для глобализации сетей необходима интеграция систем передачи, коммутации, сигнализации, адресации, управления и биллинга. Глобализация вытекает из идеи создания глобальной информационной инфраструктуры (ГИИ).
И, наконец, стандартизация. Базовыми документами являются стандарты и поскольку система электросвязи России должна гармонично объединиться с мировой, то и российские стандарт должны быть как можно ближе к мировым. На этом пути в настоящее время, к сожалению, возникают большие трудности. Это связано с тем, что за последние десятилетия наряду со стандартами МСЭ появились стандарты, которые в ряде случаев значительно различаются (например, рекомендации стандартов МСЭ и ETSI на параметры качества услуг технологии ATM и нормы на них).
Области интеграции многообразны и охватывают всю электросвязь, выходя и за ее пределы. В качестве физической среды передачи современная связь использует эфир (РРЛ, КВ. УКВ, ИСЗ) и направляющие системы (кабели и ВОЛС). Эти среды применяют для образования каналов электросвязи с помощью систем передачи. Высокая стоимость линий связи требует от разработчиков телекоммуникационного оборудования стремиться к увеличению пропускной способности систем связи. Это достигается путем интеграции каналов и служб связи.
На рисунке 3.3 показаны области интеграции в элетросвязи.
Рис. 3.3 Области интеграции
В настоящее время наиболее эффективной формой интеграции каналов является одновременная передача по цифровым каналам сигналов текстовой, аудио и видеоинформации.
Способы коммутации каналов (КК) связи разделяются на два класса: без накопления и с накоплением коммутируемых объемов информации в устройствах коммутации (УК). Такое разделение не носит принципиального характера, но существенно сказывается на характеристиках системы. Коммутация без накопления является частным случаем коммутации с накоплением, когда объем памяти равен нулю.
Коммутация без необходимости наличия памяти в УК получила название коммутации каналов или быстрой коммутации каналов (БКК). Коммутация при наличии памяти в УК имеет несколько алгоритмов в зависимости от длины коммутируемого отрезка сообщения: коммутация сообщений (КС), коммутация пакетов (КП), ячеек (коротких пакетов одной длины) - быстрая коммутация пакетов (БКП). Следует отметить, что в процессе развития происходит сближение различных алгоритмов коммутации и, в конечном счете, они интегрируются в БКК или в БКП, позволяющие передавать все виды информации с высоким качеством.
В настоящее время наиболее эффективной системой коммутации считается коммутация коротких пакетов-ячеек сообщений мультимедиа, передаваемых но широкополосным цифровым системам передачи (ЦСС).
В принципе сеть электросвязи должна быть безразлична к виду передаваемой информации и к требованиям, предъявляемым к ней передаваемыми сигналами.
На практике же, разные сет, как правило, рассчитывались на передачу сигналов только одного вида связи. Развитие новых видов связи не всегда и не сразу сопровождается появлением соответствующих сетей, и в течение некоторого времени сети используются и для передачи другого вида. Уже давно создаются сети, предназначенные как для телефонной связи, так и передачи сигналов данных и телематических служб (ISDN), а в последние годы строится все больше сетей, которые можно назвать интегральными, так как они изначально создавались для передачи всех типов информации (например, сети ATM).
Другим вариантом интеграции является поглощение одних сетей другими. Типичным примером является происходящий процесс перевода передачи телеграфных сообщений с телеграфных сетей на сети ПД (СПД).
Интеграционные процессы в сетях связи происходят и по другим направлениям. Например, слияние сетей общего пользования и частных, городских и локальных (объединяемых принципами цифровизации, использованием однотипных каналов и методов коммутации), интеграция внутри одной сети разных систем передачи, алгоритмов, физических сред и технологий.
Наиболее наглядным примером интеграции телекоммуникационных и компьютерных сетей служитсеть Internet. Развивается тенденция полного слияния сетей всех классов на основе технологии распределенной обработки информации (рис. 6.3). Интеграция оконечных абонентских терминалов (АТ) обоснована стремлением многих пользователей получать услуги разных видов связи с помощью единого терминала.
Интеграция абонентских устройств стала возможной с появлением и развитием ПК. Она идет в двух направлениях: получение услуг разных служб и доступ к разным типам сетей. Успешная реализация многофункциональных терминалов возможна на 6aзе международных стандартов (МС), представленных рекомендациями МСЭ серии Н.
К примерам интеграции служб следует отнести:
· объединение служб передачи коротких сообщений (SMS) со службами мобильной телефонии - цифровыми системами сотовой связи (GSM, CDMA, TDMA);
· интеграция трех видов ЭП: речевой, факсимильной и текстовой;
· интеграция служб традиционной и пакетной телефонии, существующая за рубежом уже несколько лет и появившаяся в России в середине 1990 года;
· интеграция всех видов служб: аудио, видео, данных, реализуется на основе технологии ATM.
Наряду с интеграцией служб электросвязи происходит интеграция отдельных устройств. Примером может служить:
· аппаратура, выполняющая функции узла передачи данных по рекомендациям МСЭ Х.25, сборщика-разборщика пакетов (СРП) по рекомендации МСЭ Х.З и узла ретрансляции кадров по рекомендации МСЭ X.36;
· оборудование, совмещающее функции УАТС и интеллектуализацию функций офисного сервиса;
· устройства коммутации, которые обеспечивают одновременную телефонную передачу по традиционным СКК и по СПД с коммутацией пакетов;
· комплексные системы ATM, включающие оборудование коммутации, сетевые и терминальные адаптеры, оборудование управления.
Начало процесса интеграции относится ко времени, когда в системах передачи использовалось пространственное разделение, а в системах коммутации - пространственное распределение сигналов. Затем в системах разделения стати применяться более экономичные принципы частотного и временного разделения, а системы распределения оставались пространственными. В конечном счете, интеграционный принцип возобладал на основе временного разделения и распределения информации. Интеграция теперь базируется на единстве технологий: общими стали не только принципы, но и их реализация.
Развитие систем компьюторно – телефонной интеграции (КТИ) тесно связано с тем, что средства связи намного повышают эффективность, при использования компьютеров и расширяют их возможности, а компьютеры широко используются во всех средствах связи. Они имеют единство цели (сбор, передача и обработка информации), формы предоставления информации и технической базы (продукты микроэлектроники), теории (теория информации, кибернетика). Системы связи и вычислительные системы дают наибольший эффект при укрупнении; объединение потоков информации приводит к улучшению использования каналов, повышению надежности и живучести сетей. Эта интеграция, а также интеграция ЭБ и основных компонентов устройств систем передачи и управления породила интенсивный процесс слияния фирм-производителей ВТ и фирм-производителей техники связи. К причинам, ускоряющим процесс интеграции, можно отнести процесс либерализации электросвязи, ее динамичное развитие,увеличивающаяся конкуренция на рынках.
Процессы интеграции идут с все нарастающей скоростью, особенно в последнее десятилетие. Причины этого заключены в бурном развитии микроэлектроники и технологии BOЛC. На этой базе создаются новые устройства связи, позволяющие интегрировать как системы передачи и коммутации, так и сети и службы связи, включая терминальные устройства. Ускорение этого процесса также идет благодаря удешевлению и повышению производительности ВТ и технологии ВОЛС.