Технико-экономические основы организации сетей электросвязи

Сети электросвязи (СЭ) – технологические системы, обеспечивающие передачу одного или нескольких видов информации: речи, изображений, видео, данных. СЭ состоят из оконечных абонентских устройств, абонентских линий, станций, узлов, оборудованных устройствами коммутации и управления, а также каналов, полученных из базовой сети (см. рис.).СЭ различаются по следующим признакам:

- Принадлежность. Сети общего пользования, ведомственные сети, выделенные сети физических и юридических лиц.

- Вид сигнала. Аналоговые и цифровые сети.

- Занимаемая территория. Междугородные, зоновые, разделяющиеся в свою очередь на внутризоновые и местные.

- Способ распределения (коммутации) сообщений. Коммутируемые и некоммутируемые (постоянные соединения с использованием кросс-коммутации) сети.

Для СЭ важной технико-экономической проблемой является выбор структуры сети. На базовой сети связи между некоторыми пунктами моет не быть ветви (неполносвязнная сеть), но это не означает, что связь между ними отсутствует. Совокупность путей связи для передачи определенного вида информации между всеми пунктами сети представляет собой структуру сети электросвязи.

Коммутируемые сети требуют разрешения большего количества технико-экономических проблем: выбора коммутационного оборудования и оборудования управления соединением, определение емкости и количества станций, порядка соединения станций между собой, количества каналов между каждыми двумя станциями, местоположения станций и узлов

Выбор оборудования станций предшествует решению других проблем.

В коммутируемых сетях используется три вида коммутации: коммутация каналов, коммутация сообщений, коммутация пакетов. При коммутации сообщений абонент передает сообщение на ближайший узел КС. В случае незанятости следующего участка сети сообщение передается далее, иначе оно становится в очередь на обслуживание. Сети с КС являются системой с ожиданием. Использование каналов в этом случае выше и может достигать в ЧНН 98%, что невозможно при КК. Это приводит к реальному выигрышу в количестве каналов в 2-3 раза, но усложняет передачу информации в реальном времени (поддержка диалоговых служб). Режим коммутации пакетов от коммутации сообщений в основном отличается постоянной длиной блока передаваемой информации.

Создание более надежных станций с большими функциональными возможностями часто связано с большими по сравнению с существующими станциями капитальными затратами. Обоснование целесообразности внедрения таких станций можно осуществлять путем расчета срока окупаемости дополнительных затрат на эти станции в результате экономии и эксплуатационных расходов и сравнения его с нормативным:

,

где Т – срок окупаемости дополнительных капитальных вложений на новую станцию, К_нов, Э_нов – соответственно капитальные и эксплуатационные затраты на станцию новой системы, К_сущ, Э_сущ – те же затраты на станцию существующей системы, Т_н – нормативный срок окупаемости дополнительных капитальных вложений.

Задача определения емкости станций и их количества зависит от вида вторичной сети. Станции соединяются в коммутируемых сетях каналами. Принципов соединения существует несколько. Основными из них являются «каждый с каждым», радиальный, комбинированный (см. рис.). Сравнивать варианты построения сетей целесообразно по следующим показателям: использование каналов, надежность доставки сообщения, оцениваемой по количеству независимых обходов, время прохождения сообщения по сети, верность передачи.

При способе связи станций «каждая с каждой» сеть обладает высокой надежностью, т.к. повреждение на одном и направлений передачи не нарушает работы сети. Кроме того, время прохождения сообщения по сети наименьшее по сравнению с другими способами построения из-за наличия прямых связей. Серьезный недостаток этой системы заключается в том, что существует большое количество трактов связи (каналов), которые при небольшом тяготении между станциями имеют малую загрузку (низкое использование).

При радиальном способе построения все станции связаны через узел, где установлено оборудование коммутации. Нагрузка по каждому направлению будет существенно большей, но надежность такой сети очень низкая, отказ в одном направлении связи изолирует эту станцию от остальных. Особенно сложные условия создаются в ЧНН.

При комбинированном способе построения на сети создаются узлы нескольких классов. Причем узлы 1 класса обычно связаны между собой «каждый с каждым». За счет этого создаются обходные пути и повышается надежность сети. Каждый узел 1 класса является центром радиально-узлового построения сети. В случае большого тяготения между определенными узлами могут создаваться поперечные связи, что повышает надежность и скорость доставки информации. Этот способ объединяет достоинства двух других способов, т.к. он достаточно надежен и экономичен с точки зрения использования каналов в трактах связи.

Количество узлов и классов узлов на сети определяется не только соображениями административно-территориального деления, но и технико-экономическими расчетами, т.к. узлообразование имеет как достоинства, так и недостатки. Достоинство узлообразования заключается в том, что количество трактов на сети благодаря объединению нагрузки уменьшается, а использование каждого канала в тракте увеличивается. К недостаткам узлообразования относятся увеличение объема коммутационного оборудования, усложнение управления такой сетью, обеспечения качества передачи информации.

Порядок определения количества каналов между двумя станциями, подчиняется правилам, рассмотренным в п.5.3.

Определение на сети местоположения станций и узлов основано на минимизации затрат. Эта задача может быть решена одним из методов линейного программирования – симплекс-методом.