5.3.3. Основные тенденции развития
Наличие огромной пропускной способности волоконно-оптической направляющей среды, стремительные темпы её освоения, достижения микроэлектроники, уменьшение объемов оборудования при одновременном увеличении числа каналов позволяют отметить тенденции:
-снижения стоимости систем передачи как отнесенной к одному каналу, так и в абсолютных показателях;
-уменьшения сроков окупаемости оборудования;
-увеличения сроков жизни и надежности оборудования, хотя период морального старения сокращается;
-сокращения сроков разработки и ввода в эксплуатацию новых типов оборудования.
Еще одним следствием интенсификации процессов разработки и внедрения оборудования является сокращение сроков появления новых транспортных технологий. Если «жизненный путь» от начала разработки до ее прекращения или завершения процесса стандартизации составляет для АСП примерно 60-70 лет, для цифровых систем передачи ПЦИ – около 25-30 лет, то для СЦИ – примерно 15 лет. Если учесть, что срок жизни оборудования составляет примерно 20 и более лет, то это неизбежно приводит к совмещению, «сосуществованию» раз личных сетевых технологий на одном участке сети, в частности, на участке доступа. Кроме того, существуют общие правила развития сетей, продиктованные экономическими, политическими, военными соображениями. На рис. 5.11 и рис. 5.12 отмеченные тенденции представлены в графическом виде.
Перечисленные факторы создают предпосылки к тому, что оборудование на различных участках транспортной сети (доступа, местном, внутризоновом, магистральном) становится однотипным. Если раньше на местном участке сети использовались 30-канальные и 120-канальные ЦСП, на внутризоновом – 120-канальные и 480-канальные и т.д., то в настоящее время основополагающие экономические основы такого подхода теряют силу.
Анализируя динамику роста пропускной способности в сети доступа и локальных вычислительных сетях – ЛВС, можно видеть, что кроме совпадения по технологиям передачи наблюдается «выравнивание» пропускной способности и производительности этих участков сети, аналогичное тенденциям, наблюдаемым на других слоях транспортной сети.
Наблюдается тенденция использования однотипных технологий во всех слоях транспортных сетей и одновременно увеличивается число вариантов технологий. Первая тенденция в духе объединения транспортных сетей электросвязи способствует появлению сквозных глобальных связей во всех слоях сети, выполненных на единой технологии, а вторая тенденция, с другой стороны, требует унификации этих технологий на функциональном уровне. Волоконно-оптические технологии предоставляют возможность создания полностью оптических, глобальных сетей.
Среди разного рода услуг электросвязи МСЭ-Т выделяет основные, базовые услуги электросвязи. Предоставление базовой услуги означает предоставление или только пропускной способности для передачи сигналов между абонентскими (пользовательскими) интерфейсами сети, или же пропускной способности, включая процедуры взаимодействия оконечного абонентского оборудования.
Функции транспортной сети по определению относятся к базовым услугам электросвязи. Примерами базовых услуг могут быть формирование и передача первичного цифрового потока, передача данных или речи, предоставление каналов или трактов в аренду, передача сигналов телевидения и т.д. Если есть основные, первичные услуги электросвязи, то естественно предположить, что остальные услуги следует отнести к вторичным – прикладным, дополнительным и т.д. услугам электросвязи. Основное отличие различного рода прикладных услуг состоит в том, что они наращиваются на основные услуги, иногда простой установкой программ, обеспечивающих «мультисервисные» услуги.
С точки зрения транспортной сети важна только нагрузка (трафик) – тот объем информации, который транспортируется в ней.
Развитие телефонной плотности, рост числа услуг и увеличение не речевых информационных объемов привели к заметному изменению распределения трафика на сети (рис. 5.13).
Время занятия линий индивидуального использования – абонентских линий (АЛ) сравнялось и превзошло время занятия линий коллективного, высокого использования, например, соединительных линий (СЛ). Если раньше расчетное время занятия АЛ предполагалось равным 0,07-0,1 Эрл, т.е. 4.2 ... 6 минут в час наибольшей нагрузки (ЧНН) суток, а использования СЛ – 0,2 Эрл, то в настоящее время коэффициент использования АЛ существенно изменился и, например, при работе в Интернет может в ЧНН приближаться к 1 Эрл.
Различные услуги электросвязи требуют различных скоростей пере дачи. Например, факсимильная передача одной страницы текста форма та А4, в зависимости от степени обработки сигналов требует от 200 кбит/с до 2 Мбит/с. Аналоговая передача видеосигнала требует в реальном масштабе времени до 6 МГц, а цифровая передача – 130-600 Мбит/с.
Персональный компьютер с информационной шиной на 32 бита и процессором на 330 МГц, представляет собой устройство на 10 Гбит/с. Если такая система подключена через модем, то в лучшем случае она взаимодействует со скоростью 56 кбит/с, а если через Ethernet, то до 10 Мбит/с.
Необходимо отметить, что методы цифровой обработки сигналов реального времени (речи и подвижного изображения) в десятки, раз снизили требования к пропускной способности каналов и могут, существенно изменяться в зависимости от вида обработки сигнала. Например, скорость цифровой передачи речи при различных видах кодирования и сжатия речевого сигнала может быть снижена в 2, 4, 8 или 10 раз.
Аналогично речевым сигналам, современные методы цифровой обработки сигналов позволяют сжимать видеосигналы – второй после телефонии вид услуг реального времени. Существующие стандарты предусматривают цифровую передачу сигналов ТВ высокой четкости со скоростью около 140 Мбит/с, 34 или 44 Мбит/с. Передача сигнала в формате MPEG-2 выполняется по каналам ПЦИ, СЦИ или Ш-ЦСИО. В настоящее время цифровая передача программ ТВ в формате MPEG-2 может быть организована по 4 первичным цифровым потокам 2048 Кбит/с или по одному вторичному цифровому потоку со скоростью 8448 Кбит/с.
Применение методов сжатия наиболее эффективно в «узких» местах транспортной сети.
Наиболее вероятной тенденцией в изменении нагрузки представляется увеличение части нетелефонного трафика, так как трафик пользователей Интернет потенциально превышает телефонный. Если к этому добавить видеоуслуги, конференц-связь, кабельное телевидение, то можно предположить, что к первичным сетям, и в особенности к участку доступа, будут предъявлены повышенные требования по передаче (транспортировке) увеличивающихся объемов информации.
Происходит выравнивание трафика на всех участках сети, другими словами, интенсивность нагрузки на участке доступа и магистральном участке первичной сети выравниваются. Это совпадает с уже отмеченными тенденциями выравнивания технологий в разных слоях транспортной сети.