Быстрый переход:
Для выбора интересующей вас темы щёлкните на нужной ссылке
Низкоорбитальные системы спутниковой связи
Среднеорбитальные системы спутниковой связи
Системы с использованием геостационарных спутников
Спутниковая связь для корпоративных сетей
Доступ к Интернет на основе спутниковых технологий
Современные технологии каналообразования в спутниковых сетях связи
Проблемы внедрения системы спутниковой связи в ТфОП
Если вопросы применения систем спутниковой связи в корпоративных сетях изучены достаточно хорошо, то внедрение их в телефонную сеть общего пользования (ТфОП) связано с целым рядом довольно сложных проблем.
Выбор топологии сети спутниковой связи
ТфОП имеет многоуровневую структуру. На самом нижнем уровне находятся оконечные телефонные станции (ОС) в малых населенных пунктах (МНП), которые подключены к центральным станциям (ЦС), расположенным в районных центрах (РЦ). Находящиеся на следующем уровне ЦС связаны с автоматическими междугородными телефонными станциями (АМТС) в областных центрах и т. д. (см. рисунок). Таким образом, топология ТфОП представляет собой совокупность множества “звезд”. При организации связи с использованием спутниковых средств простая замена наземных каналов на спутниковые допустима только на отдельных участках. Как правило, это международные каналы, поскольку передавать трафик на очень большие расстояния дешевле через спутник, чем по наземным линиям связи. Если же заменить наземные линии ОС—ЦС и ЦС—АМТС на спутниковые каналы, то при звонке с одной ОС на другую, расположенную, например, в соседней области, сигнал будет проходить через спутник несколько раз. Это приведет к большой задержке распространения сигнала (до нескольких секунд) и неэкономному использованию ресурсов спутника.
Каков же выход из данной ситуации? Ответ можно сформулировать так: необходимо обеспечить прямую связь (с одним “скачком” сигнала через спутник) между всеми населенными пунктами, которые предполагается обслуживать создаваемой сетью спутниковой связи. Как же это сделать? Ведь этих населенных пунктов может быть несколько сотен! Не организовывать же между ними дорогие закрепленные каналы? Ответ достаточно прост — следует использовать коммуникационную технологию, обеспечивающую установление соединений по мере необходимости. Такая технология существует и имеет красивое название DAMA (Demand Assigned Multiple Access). В сети DAMA прямая связь возможна между всеми ее узлами (таким образом, она имеет полносвязную топологию), а каналы организуются только на время проведения сеанса связи. Однако, чтобы новая коммуникационная система работала с ТфОП нормально, она должна поддерживать ее нумерационный план и сигнализации.
Нумерационный план
Ныне действующий нумерационный план предусматривает следующие виды набора: пять цифр (номер телефона вызываемого абонента) при звонке из одного МНП в другой, расположенный в одном районе с первым, восемь цифр при звонке из одного РЦ в другой, расположенный в той же области; десять цифр при звонке из одной области в другую. Данный нумерационный план хорошо соответствует существующей схеме организации связи по наземным каналам, но с трудом применим в случае использования сети DAMA. Если звонок направлен за пределы области, то вызывающий абонент набирает трехзначный код зоны нумерации ABC (границы зон нумерации, как правило, совпадают с границами областей, не имеющих областного деления республик и краев), двузначный код стотысячной группы ab и номер телефона вызываемого абонента, при этом длина набора, как уже было отмечено выше, составит десять цифр. Для сети DAMA такой набор является оптимальным, и затруднений в маршрутизации вызова в этом случае не возникает. Если звонок не покидает границ области, то вызывающий абонент набирает только “2” (индекс, указывающий, что звонок направлен внутрь этой же зоны), ab и номер вызываемого абонента, в данной ситуации длина номера составляет восемь цифр. Для сети DAMA такая форма набора представляет определенную сложность, поскольку код ab повторяется во всех зонах и система должна самостоятельно учитывать, с какой станции пришел вызов, чтобы определить путь его дальнейшей передачи. Проблема маршрутизации становится еще более сложной в случае звонка из одного МНП в другой (когда набирается только пятизначный номер абонента). Возможный вариант упрощения определения маршрутов и снижения нагрузки на систему управления сетью DAMA заключается во введении нумерационного плана, в котором всем населенным пунктам (охваченным сетью DAMA) присваивается одинаковый статус. В этом случае, звоня из какого-либо одного населенного пункта в любой другой населенный пункт, абонент будет набирать полный код, включающий и ABC, и ab, и номер вызываемого абонента. Существенным недостатком данного решения является наличие в ТфОП двух нумерационных планов — традиционного и нового, что вызовет трудности у абонентов при пользовании телефонной связью.
Самым радикальным (и эффективным) решением этой проблемы станет замена ныне действующих телефонных станций типа АТСК на современные электронные АТС, которые могут выполнять функции добавления цифр в набор номера и первичной маршрутизации вызова. Но это связано со значительными финансовыми расходами, которые могут быть неприемлемыми.
Сигнализации
При построении корпоративных сетей проблема с совместимостью сигнализаций возникает довольно редко, так как их выбор может быть сделан еще на стадии эскизного проектирования сети. Намного сложнее обстоит дело с созданием сетей спутниковой связи, являющихся частью ТфОП. За время развития ТфОП было разработано множество разных сигнализаций для соединительных линий разных типов. Как правило, на уровне МЦК—АМТС используются сигнализации с передачей линейной и регистровой информации внутри голосового канала с помощью частотных посылок (одночастотная сигнализация, F = 2600 Гц). Для связи между АТС по трактам ИКМ могут применяться разные сигнализации с передачей информации по двум выделенным сигнальным каналам (2ВСК). При организации цифровых каналов внутри страны, как правило, применяется сигнализации R1 (международного стандарта) или R1,5 (отечественная разработка). На международных направлениях в основном используется сигнализация С5. Все большее распространение получает ОКС № 7.
Как правило, современные системы DAMA, использующие интерфейс E1, поддерживают сигнализации R1, R2 и C5. В принципе, фирма — производитель системы DAMA всегда может пойти навстречу покупателю и доработать сигнализацию согласно его требованиям. А поскольку при разных сигнализациях структура цифрового потока одинакова, то для этого достаточно сменить протокол обмена сигналами, что может быть сделано программным путем.
К сожалению, еще не проработан вопрос стыковки оборудования DAMA с телефонными станциями устаревших типов, в том числе АТСК 50/200 и АТСК 100/2000. Они составляют значительный процент телефонных станций в ТфОП и быстро заменить их практически невозможно. Чтобы обеспечить такую стыковку, необходимо доработать программное обеспечение станций DAMA.
Что же касается интерфейсов, то современные системы DAMA, как правило, поддерживают аналоговый интерфейс E&M (тип 1—5) с двумя или четырьмя разговорными проводами и цифровой интерфейс Е1/T1. Интерфейс E&M довольно универсален и подходит для стыковки как с современными станциями, так и со станциями АТСК.
Определение числа каналов
Существующая схема организации телефонной связи предусматривает наличие 12, 15 или даже 30 телефонных каналов между АМТС и одной ЦС. Число каналов на АМТС зависит от числа ЦС, подключенных к АМТС, и числа каналов на каждом из направлений АМТС—ЦС. Если, например, в области имеется четыре РЦ, каждый из которых связан с областным центром 15 каналами, то общее число каналов на АМТС будет равно 60. А сколько, спросите вы, каналов нужно задействовать в системе DAMA, чтобы обслуживать эту область с таким же уровнем качества? Тоже 60? Отвечаю — нет, меньше!
Дело в том, что пропускная способность большого пучка каналов существенно больше пропускной способности нескольких небольших пучков (с таким же общим числом каналов), проложенных в разных направлениях. Очевидно, что при занятости всех каналов одного направления идущий в этом направлении вызов не может быть обслужен, хотя на других направлениях при этом могут быть свободные каналы. В отличие от АМТС, работающей с пучками, или группами, каналов, система DAMA имеет единый пул каналов для всех направлений связи в системе. Кроме того, в случае ее применения нет необходимости задействовать два канала при звонке из одного РЦ в другой (ЦС1—АМТС и АМТС—ЦС2), так как технология DAMA обеспечит один прямой канал между ними. Для определения необходимого числа каналов следует учитывать загрузку АМТС в целом, а не загрузку по отдельным направлениям АМТС—ЦС.
Где устанавливать станции DAMA?
Сразу оговоримся: система DAMA не предназначена для организации магистральных каналов. Для этого существуют другие технические средства, в том числе и спутниковые. Она лучше всего подходит для обеспечения связью малонаселенных районов. С этой целью в МНП и РЦ достаточно установить терминалы DAMA на 4—12 каналов, имеющие антенны небольшого диаметра.
Учет использования каналов и тарификация абонентов
На сегодняшний день учет всех телефонных переговоров ведется на АМТС в областных центрах. При этом все звонки из одного района в другой и за пределы области проходят через АМТС. При развертывании сети DAMA такая схема перестает работать, так как в этом случае звонок осуществляется напрямую и на АМТС не учитывается. Решить возникающую проблему можно разными способами.
Можно, например, установить в МНП новые электронные АТС и с их помощью вести учет звонков непосредственно на местах. Это решение наиболее логичное, но стоит довольно дорого. Кроме того, возникает проблема с передачей учетной информации с этих АТС в расчетные центры для ее дальнейшей обработки.
Еще одним вариантом учета телефонных переговоров является передача этой функции самой системе DAMA. В этом случае определять номер звонящего абонента (АОН), учитывать время соединения и выполнять другие функции будет система управления сетью DAMA. Существенный недостаток такого подхода — большой объем информации, который придется обрабатывать в центре управления сетью DAMA в процессе установления соединения, а также при выписке счетов конкретным абонентам.