Структура и основные компоненты ЕСЕ РФ

Тема 02. Единая сеть электросвязи Российской Федерации (РФ).

Лекция 1/2. Архитектура и основные компоненты Единой сети электросвязи РФ.

 

Учебные вопросы.

 

1. Структура связи РФ.

2. Архитектура ЕСЕ РФ.

3. Структура и основные компоненты ЕСЕ РФ.

Введение

ТКС в подавляющем большинстве случаев относятся к сложным организационно-техническим системам, обладающим целым рядом характеристик. Характеристики можно свести в три группы: морфологические, функционирования и экономические.

К морфологическим характеристикам относятся характеристики, описывающие ТКС с точки зрения ее состава, взаимного соединения и/или расположения ее элементов. Они определяют конфигурацию ТКС с заданной степенью детализации. Процессы, протекающие в ТКС и се элементах, в характеристиках данной группы не отражены. В эту труппу входят: архитектура, структура, топология и стереология.

Характеристики функционирования ТКС, наоборот, определяют процессы, протекающие в ТКС и ее элементах: поступление и обслуживание заявок на установление соединений, занятие каналов и обслуживающих приборов для передачи сообщений, их освобождение, возникновение и устранение технических отказов, поражение и восстановление элементов сети и т.п. Характеристики этой группы образуют две большие подгруппы: характеристики целевого предназначения ТКС, называемые оперативно-техническими, и технико-эксплуатационные характеристики.

Экономические характеристики описывают ТКС с точки зрения затрат на се создание и эксплуатацию, а для сетей общего пользования и коммерческих сетей связи — дохода, получаемого за предоставляемые ею услуги связи. В эту группу входят: капитальные и эксплуатационные затраты, экономичность, окупаемость, рентабельность и др. Учитывая определенную специфику характеристик данной группы, в учебном пособии они не рассматриваются.

1.Структура связи РФ.

Связь Российской Федерации СРФ представляет собой совокупность сетей, служб и оборудования связи, расположенных и функционирующих на территории РФ. Она предназначена для удовлетворения потребностей населения, органов государственной власти и управления, обороны, безопасности, правопорядка, а также хозяйствующих субъектов в услугах электрической и почтовой связи. В состав СРФ входят федеральная связь, внутрипроизводственные и технологические сети связи. Федеральная связь, в свою очередь, включает федеральную электросвязь, федеральную почтовую и государственную фельдъегерскую связь.

Федеральная электросвязь обеспечивается сетями и службами электросвязи, в том числе телефонной, с целью предоставления услуг электросвязи всем категориям пользователей. Важнейшим компонентом федеральной электросвязи (куда входят еще выделенные сети) является Единая сеть электросвязи (ЕСЭ) РФ.

ЕСЭ РФ представляет собой комплекс технологически сопряженных сетей электросвязи общего пользования и ведомственных сетей электросвязи на территории РФ, обеспеченный общим централизованным управлением.

ЕСЭ включает сети связи общего пользования, ведомственные сети и сети для нужд государственного управления, обороны, безопасности и охраны правопорядка. Акцентируем внимание на том, что в состав ЕСЭ не входят внутрипроизводственные, технологические и выделенные сети связи.

Внутрипроизводственные и технологические сети связи - это сети электросвязи федеральных органов исполнительной власти, а также предприятий, учреждений и организаций, создаваемые для управления внутрипроизводственной деятельностью и технологическими процессами, не имеющие выхода на сети связи общего пользования.

Выделенные сети связи - это сети электросвязи физических и юридических лиц, не имеющие выхода на сеть связи общего пользования.

Общим признаком сетей, входящих в состав ЕСЭ, является охват их общим централизованным управлением.

Описанные структура СРФ и состав ЕСЭ иллюстрируются рис. 3.1.

Рис. 3.1. Структура связи РФ.

 

Архитектура ЕСЕ РФ.

В настоящее время для термина «архитектура» нет общепризнанного определения. Не смотря на это данный термин часто встречается. Поэтому для определения понятия «архитектура» обратимся к ею первоначальному значению. В Толковом словаре русского языка наиболее приемлемым применительно к сети (системе) связи является толкование этого понятия как:

- совокупность черт, приемов и средств, характерных для определенного направления в строительстве каких-либо сооружений (систем);

- стиль строительства сооружения, здания (системы).

В этом же словаре в одном из значений понятие «стиль» определяется как «совокупность черт, приемов и средств, обусловливающих собой единство какого-нибудь направления в творчестве (строительстве)». Это дополнение фактически объединяет два предыдущих определения. Нельзя не отметить, что даже поверхностный анализ позволяет сделать однозначный вывод о зависимости архитектуры (стиля) любой системы (сооружений) от ряда факторов и в первую очередь от времени и используемых в различных временных промежутках средств и технологий строительства.

В материалах о Единой сети электросвязи (ЕСЭ) РФ приводится описание архитектуры этой сети (хотя четкое определение этого понятия отсутствует). Понятие архитектуры ТКС встречается также в ряде зарубежных (в том числе переводных) источников.

При анализе построения сетей связи используются различные уровни абстракции — от концепции до описания конкретной сети. При этом используются такие понятия, как характеристика, параметр, показатель, критерий. Наиболее общим из указанных понятий является характеристика.

Архитектура ТКС является се морфологической характеристикой, определяющей состав, раскрывающий типы образующих ее функциональных компонентов, иерархию и характер их взаимодействия.

Приведенный в лекции 1/1 состав ТКС и распределение ее функциональных элементов по уровням иерархии вполне может рассматриваться как иллюстрация к определению архитектуры ТКС. Состав и модель архитектуры ТКС, представленная на рис. 2.1 и 2.2 и предложенная в Положении о ЕСЭ РФ, в принципе не противоречит модели проф. Г. Б.Давыдова (лекции 1/1 рис. 1.1).

 

Рис. 2.2. Модель архитектуры Единой сети электросвязи Российской Федерации

 

Первый уровень — первичная сеть (первичные сети), образуемая на системах передачи определенных родов связи и обеспечивающие вторичные сети каналами передачи и физическими цепями. Первичные сети разделяются на магистральные, внутризоновые и местные (городские и сельские).

Второй уровень — вторичные сети, образуемые на базе каналов передачи первичной сети и обеспечивающие транспортировку, коммутацию, распределение сигналов в службах электросвязи. Вторичные сети различаются по виду передаваемых по ним сообщений; телефонные, передачи данных, телеграфные, передачи газет, звуковою вешания, телевизионного вешания и др. При интеграции сетей связи вторичные сети превращаются в единую сеть, обеспечивающую передачу и распределение сообщений различных видов связи (передачи речи, данных, факсимильных сообщений и др.).

Третий уровень — системы (службы) электросвязи, обеспечивающие предоставление пользователям услуг различных видов связи. Это уровень наиболее близкий к пользователю и имеющий наибольшие перспективы развития.

Четвертый уровень — пользователь услугами связи. Он определяется видом связи (передача речи, телеграфных и/или факсимильных сообщений, сообщений данных), а также терминальным оборудованием, имеющимся у пользователя.

 

Структура и основные компоненты ЕСЕ РФ

Основой электросвязи нашей страны является Единая сеть электросвязи Российской Федерации (ЕСЭ РФ), обеспечивающая предоставление услуг электросвязи на территории РФ подавляющему числу абонентов и представляющая собой совокупность технологически сопряженных сетей электросвязи общего пользования, ведомственных и других сетей электросвязи на территории РФ независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности, обеспеченная общим централизованным управлением.

Сети связи общего пользования — это сети, открытые для пользования всем физическим и юридическим лицам, в услугах которой этим лицам не может быть отказано. Они характеризуются широкой разветвленностью, охватывают всю территорию страны, обслуживают основную массу населения, органы управления народным хозяйством, обороной, а также любых других потребителей без каких - бы то ни было ограничений.

ЕСЭ является иерархической структурой и включает в себя три уровня. Первый уровень - первичная сеть, второй уровень - вторичные сети, третий уровень образуют системы или службы электросвязи определенного вида в зависимости от видов предоставляемых абонентам услуг.

Первичная сеть ЕСЭ представляет собой совокупность типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов, образованная на базе сетевых узлов, сетевых станций, оконечных устройств первичной сети и соединяющих их линий передачи.

Первичной сетью ЕСЭ называется совокупность линий передачи, сетевых узлов и сетевых станций, образующих сеть типовых каналов передачи и сетевых трактов. На рис.2 поясняется принцип организации первичной сети. Сетевые узлы организуются на пересечении нескольких линий передачи, в них устанавливается каналообразуюшая аппаратура систем передачи, и осуществляется переключение каналов или их групп, принадлежащих разным системам:

На рис. 2.3, окончания каналов показаны кружочками.

Сетевые станции являются оконечными устройствами первичной сети и предназначены для подключения потребителей к этой сети.

Коммутационным центром (КЦ) называется совокупность технических или программных средств для приема, обработки, распределения и передачи сообщений или вызовов.

Основную долю оборудования КЦ представляют кросс и коммутационное оборудование.

 

 

Рис. 2.3. Первичная сеть Единой сети электросвязи Российской Федерации

 

По территориальному признаку и назначению первичные и вторичные сети подразделяются на магистральную (междугородную для вторичных сетей), внутризоновые (зоновые) и местные сети, а также международные сети.

Магистральные сети связи - это технологически сопряженные междугородные сети электросвязи, образуемые между центром Российской Федерации и центрами субъектов Федерации, а также центрами субъектов Федерации между собой.

Зоновые (региональные) сети связи - технологически сопряженные междугородные сети электросвязи, образуемые в пределах территории одного или нескольких субъектов Федерации.

Местные сети связи - технологически сопряженные сети электросвязи, образуемые в пределах административной или определенной по иному принципу территории, не относящиеся к региональным сетям связи. Местные сети подразделяются на городские и сельские.

Международные сети связи - технологически сопряженные с сетями связи иностранных государств сети электросвязи, находящиеся в ведении хозяйствующих субъектов, которым предоставлены права международных операторов.

Рассмотренное территориальное деление предполагает трехъярусную структуру первичной сети. Самый низкий ярус включает в себя местные сети, распределенные по всей территории страны. Средний ярус - внутризоновые сети. Самый высокий ярус -магистральная сеть связи, объединяющая в единую сеть связи все внутризоновые сети.

Все магистральные сетевые узлы относятся к узлам первого класса, внутризоновые -к узлам второго класса и местные - к узлам третьего класса.

Основным связующим звеном первичной сети являются системы передачи. На первичной сети широко используются системы ЧРК, ВРК и цифровые системы передачи на основе технологий PDH и SDH.

Помимо принятого разделения сетей ЕСЭ на первичные и вторичные в руководящих документах и технической литературе используется другое, а именно, двухуровневое деление: на транспортную сеть и сеть доступа.

Транспортная сеть - часть сети связи, охватывающая магистральные узлы, междугородные станции, а также соединяющие их каналы и тракты. Она предназначена для передачи и накопления высокоскоростных (широкополосных) потоков сообщений.

Сеть доступа — совокупность абонентских линий и станций местной сети, обеспечивающих доступ абонентских терминалов к транспортной сети, а также местную связь без выхода на транспортную сеть. Сеть доступа состоит из абонентских линий (на металлических или оптических кабелях или радиоканалах) с подключенными к ним абонентскими оконечными устройствами, местных станций коммутации, соединяющих их линий передачи и линий передачи к узлам транспортной сети.

 

Основными типовыми каналами передачи первичной сети ЕСЭ являются канал тональной частоты (ТЧ), обеспечивающий передачу между двумя сетевыми узлами (станциями) или между сетевым узлом и сетевой станцией электрических сигналов с полосой частот 0,3 - 3,4 кГц, и основной цифровой канал (ОЦК) со скоростью передачи 64 кбит/с, а также типовые каналы и тракты в соответствии с иерархией АСП и ЦСП.

Каналы первичной сети служат основой для построения вторичных сетей, которые различаются по виду передаваемых сообщений.

В зависимости от вида передаваемых сообщений различают следующие вторичные сети: телефонную, телеграфную, передачи данных, факсимильную, передачи газет, звукового вещания, интегрального обслуживания (ISDN).

Такие вторичные сети, как телефонные и факсимильные, на данном этапе чаще всего используют способ коммутации каналов, а телеграфные и передачи данных могут использовать различные способы коммутации: каналов, сообщений, пакетов.

Под вторичной сетью связи понимается совокупность станций и узлов, связывающих их линий и каналов, образованных на базе первичной сети, предназначенная для организации связи между двумя или более определенными точками. Вторичные сети обеспечивают транспортировку, коммутацию, распределение сигналов в службах электросвязи.

В состав вторичной сети входят: оконечные абонентские установки, абонентские линии, узлы коммутации, каналы, выделенные из первичной сети для образования данной вторичной сети.

В зависимости от числа абонентов и размеров территории вторичные сети могут иметь различную структуру.

На реальных сетях связи обычно применяются комбинированные принципы -радиально-узловой и «каждый с каждым». При этом КЦ 1 -го класса соединяются между собой по принципу «каждый с каждым» и одновременно являются центрами радиально-узлового построения сети, рис. 3.3.

 

 

 

Рис. 3.3. Построение вторичных сетей электросвязи: сочетание принципов

радиально-узлового и «каждый с каждым»

 

Средства сетевого взаимодействия могут быть представлены на основе многоуровневого подхода. При этом все множество модулей разбивается на уровни, образующие иерархию, то есть имеются вышележащие и нижележащие уровни Преимуществом многоуровневого подхода является возможность модификации отдельных модулей без изменения остальной части системы. Модули нижнего уровня могут, например, обеспечивать надежную передачу электрических сигналов между двумя соседними узлами. Модули более высокого уровня организуют транспортировку сообщений в пределах всей сети, используя средства нижележащих уровней. На верхнем уровне функционируют модули, обеспечивающие пользователям доступ к различным службам.

В процессе обмена сообщениями между двумя участниками необходимо организовать согласованную работу соответствующих уровней иерархии и принять различные соглашения. Например, оба участника должны согласовать уровни и форму электрических сигналов, установить методы контроля достоверности и т.д.

Соглашения должны быть приняты для всех уровней: от самого низкого - уровня передачи единичных элементов до самого высокого, реализующего сервис для пользователей сети.

Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты одноименных уровней разных узлов (систем), называются протоколами. Модули соседних уровней одного узла также взаимодействуют друг с другом в соответствии с четко определенными правилами, которые называются интерфейсом. В практике телекоммуникационных систем и сетей встречается несколько другое определение, не противоречащее рассмотренному: под стандартным интерфейсом понимается совокупность унифицированных аппаратных программных и конструкторских средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных элементов в системе или сети. Кроме рассмотренных используется более узкое, чем интерфейс, понятие стык, которое обозначает совокупность соединительных цепей и правил взаимодействия различных устройств определяющих тип и назначение соединительных цепей, порядок обмена, а также тип и форму сигналов, передаваемых по этим цепям. Коммуникационные протоколы могут быть реализованы аппаратнои программно. Протоколы нижних уровней реализуются комбинацией программных и аппаратных средств, а протоколы верхних уровней как правило, чисто программными средствами.

 

Следует отметить, что в зависимости от основного вида электросвязи, обеспечиваемого вторичной сетью они называются телефонной, телеграфной, передачи данных, сетью распределения программ телевизионного вещания, передачи газет и др. Границами вторичной сети являются стыки этой сети с абонентскими оконечными устройствами.

На базе вторичных сетей организуются системы электросвязи, представляющие собой комплекс технических средств, осуществляющих электросвязь определенного вида, и включающие в себя соответствующую вторичную сеть и подсистемы: нумерации, сигнализации, учета стоимости и расчета с абонентами, технического обслуживания и управления. Система электросвязи может включать в себя одну или несколько служб электросвязи и одну или несколько сетей электросвязи.

Служба электросвязи представляет собой организационно-техническую структуру на базе сети связи (или совокупности сетей связи), обеспечивающую обслуживание связью пользователей с целью удовлетворения их потребностей в определенном наборе услуг электросвязи.

Различают два вида служб электросвязи: службы переноса и телеслужбы (иначе службы предоставления связи).

Служба переноса обеспечивает только возможность передачи сигналов между стыками сети с абонентскими оконечными устройствами. Оконечные устройства (например, телефонные аппараты) не входят в службы переноса.

Телеслужба обеспечивает полную реализацию (включая функции оконечных устройств) возможностей определенного вида связи между пользователями. Телеслужба организуется на базе службы переноса и оконечных устройств. Примерами телеслужб являются службы телефонной связи, телекса, бюрофакса. В качестве составной части соответствующей телеслужбы в ее архитектуру входят оконечные устройства, располагающиеся у пользователей.

Все службы и сети ЕСЭ управляются соответствующими системами управления, обеспечивающими выполнение службами и системами связи определенных требований в отношении устойчивости функционирования.

К сетям ограниченного пользования, к которым относятся ведомственные сети и сети для нужд управления, обороны, безопасности и охраны правопорядка (или их отдельным частям) по решению владельцев сетей могут подключаться абоненты вневедомственной принадлежности, в том числе население.

Ведомственные сети связи - это сети электросвязи министерств и иных федеральных органов исполнительной власти, промышленных объединений и предприятий, создаваемые для удовлетворения производственных и специальных нужд, имеющие выход на сеть связи общего пользования.

Связь для нужд обороны, безопасности и охраны правопорядка в России обеспечивается органами связи соответствующих федеральных органов исполнительной власти. Сети связи для вышеперечисленных нужд создаются на базе каналов сети связи общего пользования и ведомственных сетей, которые предоставляются спецпотребителям на арендной основе в порядке, предусмотренном законодательством Российской Федерации.

Наряду с этими сетями у федеральных ведомств обороны, ФСБ, внутренних дел и ряда других имеются специализированные сети, которые не входят в состав ЕСЭ.

На рис. 3.2 показан состав Единой сети электросвязи Российской Федерации. В настоящее время в структуру ЕСЭ входят следующие системы электросвязи общего пользования: телефонной связи СТфС, телеграфной связи СТгС, факсимильной связи СФС, передачи газет СПГ, передачи данных СПД, распределения программ звукового вещания СРПЗВ, распределения программ телевизионного вещания СРПТВ. Кроме того, в ЕСЭ входят следующие системы обеспечения её функционирования: управления, включая техническую эксплуатацию и систему восстановления ЕСЭ; синхронизации; метрологического обеспечения; электропитания; сертификации; использования частотных присвоений.

 

Рис. 3.2. Состав Единой сети электросвязи Российской Федерации

 

Общим признаком сетей ЕСЭ РФ является охват их общим централизованным управлением. Базируется ЕСЭ РФ на принципах организационно-технического единства:

- проведение единой технической политики;

- применение единого комплекса максимально унифицированных технических средств;

- единая номенклатура типовых каналов и сетевых трактов;

- единые для первичных и вторичных сетей системы технической эксплуатации.

 

 

2. Математические модели, описывающие структуру ТКС.

Элементарные и сложные структуры ТКС

СтруктураТКС — характеристика, определяющая взаимосвязи коммутационных центров этой сети, обеспечивающих оперативную коммутацию и обусловливающие возможности распределения на ней потоков сообщений, независимо от фактического расположения се элементов на местности.

В соответствии с приведенным определением на структурах вторичных сетей связи показываются лишь КЦ. обеспечивающие выполнение всех видов оперативной коммутации, а на структурах первичных сетей — КЦ, на которых осуществляется выделение и распределение каналов передачи в интересах вторичных сетей.

Структура любой ТКС задается се параметрами: N — числом КЦ; М — числом соединяющих эти КЦ ветвей, а в ряде случаев и У — мощностью этих ветвей. Формами представления структур сетей связи являются:

- схема взаимосвязи КЦ;

- граф G(N, M), где N — число вершин, соответствующих КЦ; М — число ребер, соответствующих ветвям ТКС;

- матрица связности А;

- матрица мощностей V;

- таблица взаимосвязи КЦ и мощностей ветвей рассматриваемой ТКС.

Наглядное представление структуры ТКС дает схема взаимосвязи КЦ (рис. 2.6).

Как уже отмечалось, на схеме вторичной сети показаны КЦ. выполняющие все виды оперативной коммутации. При необходимости на схеме может быть показано разделение ветвей на пучки, отличающиеся эксплуатационно-техническими возможностями.

направлением вызова (на схеме показаны стрелками), а также указаны мощности ветвей или их пучков. Иногда схему взаимосвязи КЦ называют структурной схемой ТКС.

Представление структуры в виде графа (рис. 2.7) является весьма удобным при моделировании комбинаторных свойств сетей связи.

 

В соответствии с задачей и метолом исследования ребрам графа, описывающим структуру ТКС, могут приписываться значения различных параметров: длина ветви, се мощность, пропускная способность, вероятность поражения и т.д. Структура ТКС отображается ненаправленным графом, если используются двусторонние каналы, либо направленным графом при использовании односторонних каналов (по вызову или направлению передачи). Могут быть и комбинированные варианты. Представление структуры ТКС в виде графа оказывается удобным при математических преобразованиях с целью получения каких-либо эквивалентных параметром, решения задач декомпозиции сети на отдельные ее компоненты или суперпозиции нескольких сетей в единую сеть.

Таблицы-схемы используются чаше всего организаторами связи при отработке планирующих документов. Пример таблицы-схемы ТКС приведен на рис. 2.8. Из рисунка видно, что столбцы таблицы соответствуют КЦ. а строки — ветвям (пучкам) ТКС.

 

Рис. 2.8. Табличная форма представления структур сети связи

 

При аналитическом описании сети святи ее структуру удобнее представлять в матричной форме. В случае одностороннего (по вызову) использования каналов могут быть использованы прямоугольные матрицы связности {а_ij} степени N либо матрицы мощностей ветвей {ν_ij} той же степени (дли указания числа типовых каналов в ветвях):

, .

При двустороннем (по вызову) использовании каналов на ветвях рассматриваемой сети ее структура может быть представлена наддиагональными матрицами связности или мощностей:

, .

Параметры матрицы A = {a_ij, i=1...N, j=1...N} принимают значения a_ij = 1, если i-й и j-й коммутационные центры соединены ветвью, и a_ij = 0, если такая ветвь отсутствует.

Если элементы матриц a_ii и ν_ii отличные от нуля при наличии внутренней связи между абонентами КЦ n_i, то при двустороннем (по вызову) использовании каналов на ветвях сети пользуются треугольными матрицами:

, .

Элементарные структуры ТКС. Многочисленность факторов, обусловливающих специфику построения ТКС (назначение, тип коммутации, вил связи, требования по надежности, живучести, быстродействию и т.п.), ведет к многообразию их структур. Базой для построения структуры ТКС любой сложности являются так называемые элементарные структуры (ЭС). Различают два типа ЭС: радиальные (РЭС) и кольцевые (КЭС) (рис. 2.9).

 

 

 

Рис. 2.9. Типы элементарных структур: а) РЭС; б) КЭС

 

Каждый из типов ЭС характеризуется определенным соотношением параметров N и М. Для РЭС: N ≥ 2, М = N - 1; для КЭС: 3, М = N. Указанные соотношения параметров во многом определяют характер взаимосвязи КЦ ТКС. Базовым параметром для обоих типов ЭС является N. По этому параметру РЭС определяются как двух, трех и более, а КЭС как трех, четырех и более элементные структуры. Другим определяющим параметром ЭС является число ветвей, инцидентных каждому КЦ. Так. для РЭС является характерным наличие единственного КЦ, которому инцидентна N – 1 ветвь. Такой КЦ является базовым. Остальным КЦ этой ЭС инцидентна лишь одна ветвь. Для КЭС любому КЦ инцидентны всегда две ветви. Указанное свойство ЭС позволяет распознавать их при матричном изображении. Можно утверждать, что матрица связности А порядка N, у которой все элементы a_ij (кроме элемента a_ij = a_ii = 0) только одной пары, имеющие один номер строки и столбца, равны 1, а остальные элементы — 0, относится к N -элементной структуре радиального типа. При этом число единиц в такой матрице равно 2(N – 1). При представлении РЭС наддиатональной матрицей связности порядок распределения элементов a_ij = 1 и a_ij = 0 сохраняется, а число единиц в такой матрице равно N – 1. Номер строки и столбца указанных матриц, в которых все элементы a_ij = 1, является номером базового КЦ в сети рассматриваемой РЭС.

В КЭС все КЦ можно считать равнозначными. Каждому такому КЦ инцидентны всегда две ветви. Признак для распознавания КЭС по прямоугольной матрице: в прямоугольной матрице суммы единиц в каждой строке и каждом столбце всегда равны двум, в наддиатональной матрице — двум равна сумма единиц в каждой паре (столбец плюс строка).

При не выполнении изложенных выше условий матрица представляет произвольную неэлементарную структуру ТКС.

Каждый тип элементарных структур обладает определенными свойствами. Так, РЭС в любом направлении связи обеспечивает единственный путь установления соединений. Путь минимальной длины (между корневым и любым из периферийных КЦ) не содержит ни одного транзита, а путь максимальной длины (между двумя любыми периферийными КЦ) содержит один КЦ.

КЭС между каждой парой КЦ формально обеспечивает два пути установления соединений. Путь минимальной длины (между двумя смежными КЦ) не содержит ни одного транзита, путь максимальной длины содержит N – 2 транзитных КЦ.

Сложные структуры сетей связи. На базе элементарных структур строятся более сложные структуры сетей связи. При использовании только РЭС получают структуры, называемые древовидными (рис. 2.10).

Для сетей древовидной структуры сохраняется тоже соотношение параметров, что и для РЭС, т.е. М = N – 1, а между каждой парой КЦ существует только один путь установления соединений. На сетях связи такой структуры хорошо видна иерархия соединения КЦ: КЦ высшего класса (на рис. 2.10 — КЦ 1) называется корневым; с ним соединяются КЦ второго класса, затем — третьего и т.д.

 

 

 

Рис. 2.10. Древовидные сложные структуры ТКС, построенные на базе РЭС

 

КЭС являются базой для построения нескольких типов сложных структур, которые в общем случае можно разделить на полносвязные (рис. 2.11, а), характеризующиеся соотношением параметров М = N (N – 1)/2, и неполносвязные с соотношением параметров M + 1 ≤ M ≤ N (N – 1)/2.

 

 

Рис. 2.11. Типы сложных структур, построенных на базе КЭС:

а) полносвязная; б), в), г) неполносвязные смежно-кольцевые (соответственно «кристалл», «решетка», «соты»); д) – произвольная смежно-кольцевая

 

Частным случаем сетей неполносвязной структуры, получивших широкое распространение, являются сети смежно-кольцевой структуры, в которых М= N+e – 1, где е — число КЭС. Варианты сетей связи смежно-кольцевой структуры представлены на рис. 2.11, б— д.

Различают смежно-кольцевые структуры, образованные одинаковыми (рис. 2.11 б, в, г) и различными (рис. 2.11, д) КЭС.

Сложные комбинированные структуры сетей связи могут быть образованы совокупностью элементарных структур типа РЭС и КЭС. Чаще других создаются сети узловой и ралиально-узловой структур. Сеть узловой структуры (рис. 2.12, а) образуют несколькими РЭС, корневые КЦ которых объединены элементарной или сложной структурой кольцевого типа.

 

 

Рис. 2.12. Типы сложных структур, построенных на базе одновременного использования РЭС и КЭС: а) узловая; б) радиально-узловая

 

ТКС радиально-узловой структуры (рис. 2.12. б) строят на основе нескольких древовидных структур, у которых КЦ равных уровней соединяются ветвями и образуют кольцевую, как правило, или полносвязную структуру. Оконечные КЦ такой сети как исключение могут соединяться между собой и с KЦ высших классов через инстанции.

Каждая из структур рассмотренных типов оказывает влияние на характер функционирования образуемых ими сетей связи. Поэтому при решении практических задач большое значение имеет «узнаваемость» в реальной сети структуры определенного типа. Помогает этому свойство ТКС, называемое изоморфностью структур (рис. 2.13).

 

Рис. 2.13. Изоморфные структуры ТКС

 

 

Изоморфными структурами считают структуры, в которых для каждой пары соединенных ветвью и пронумерованных КЦ одной структуры можно найти аналогичную пару соединенных ветвью такого же направления и мощности КЦ другой структуры.

Это свойство позволяет преобразовать любую структуру и привести се к виду, удобному для дальнейшей работы.

3. Топология и стереология ТКС, их представление, свойства и применение

Решение задач организации связи, связанных с развертыванием узлов и линий связи, распределением каналов и трактов по направлениям и ветвям ТКС, привязки элементов ТКС к местности, связано с использованием морфологической характеристики, называемой топологией ТКС.

Топологией ТКС называется характеристика, описывающая взаимное расположение входящих в эту сеть КЦ, обеспечивающих как оперативную, так и долговременную коммутацию с учетом группировки каналов по ветвям и направлениям (а в ряде случаев и по видам связи), а также расположение КЦ и прохождение трасс линий связи на местности. Топология дает представление о КЦ, выполняющих все виды оперативной и долговременной коммутации. В зависимости от полноты сведений, даваемых топологией о ТКС по условиям решаемой задачи, условно различают общую, полную топологию этой сети и частные топологии ее участков.

Общая топология включает

• состав сети (без летальной привязки се элементов к условиям местности и другим размещаемым на ней объектам, не являющимся элементами сети);

• указания о типах КЦ и (или) их принадлежности;

• сведения о линиях связи (их числе емкости, количестве выделяемых на них каналов и канальных групп);

• указания о характере распределения каналов (канальных групп) на КЦ. выполняющих долговременные соединения по ветвям (могут прилагаться в виде специальных кроссировочных таблиц).

Общая топология используется, как правило, при организации связи и представляется в виде топологической схемы или таблицы. Она может рассматриваться как приложение к распорядительным документам по связи или как справочный документ.

Пример топологической схемы ТКС, структура которой показана на рис. 2.6. приведен на рис. 2.14.

На этом рисунке хорошо видно, что часть каналов различных информационных направлений группируется в единых ветвях сети. Например, каналы трех направлений — J₁₂. J₁₃ и J₁₄ образуют ветвь m₀₁, в то же время каналы определенных информационных направлений (например , . J₁₃) входят в различные ветви (одна ветвь m_1-01. другая m_1-3).

 

Рис. 2.14. Пример топологии ТКС.

 

Группировка и характер прохождения рабочих и резервных каналов без учета взаимного расположения КЦ, а также тип или условное обозначение (номер) систем пер