Лекции по "Основы построения телекоммуникационных систем"

Лекция 29. Взаимоувязанная сеть связи России. Администативно-хозяйственные и технические аспекты

 

Единая сеть электросязи России (ЕСЭ РФ, ранее ВСС РФ) – это комплекс технологически сопряженных сетей электросвязи на территории РФ, обеспеченная общим централизованным управлением.

Управление возложено на Министерство по связи и массовым коммуникациям и входящее в него Федеральное агентство связи РФ.

В своей деятельности Министерство руководствуется Законом о связи.

Государственная политика по административному управлению осуществляется через  Холдинг ОАО "Связьинвест", который имеет голосующее большинство в ОАО «Ростелеком», объединивших в 2011 г. до этого существовавших 7 межрегиональных компаниий:

ОАО "Центральная Телекоммуникационная Компания"

ОАО "Северо-Западный Телеком"

ОАО "ВолгаТелеком"

ОАО "Южная Телекоммуникационная Компания"

ОАО "Уралсвязьинформ"

ОАО "Сибирьтелеком"

ОАО "Дальневосточная компания электросвязи"

 

а также в ОАО "Центральный  телеграф".

Открытое акционерное общество "Инвестиционная компания связи" (ОАО "Связьинвест") - один из крупнейших телекоммуникационных холдингов в  мире, уставный капитал которого образован консолидацией закрепленных в федеральной собственности акций акционерных обществ электросвязи, созданных в процессе приватизации государственных предприятий электросвязи.

 

 Сети электросвязи холдинга  охватывают почти всю территорию  России и владеет более 90% номерной емкости РФ. Региональные компании, входящие в холдинг ОАО "Связьинвест", являются операторами сетей связи общего пользования с монтированной емкостью более 31,2 млн. номеров (по состоянию на 01.01.2003 года). Компании холдинга владеют лицензиями на оказание услуг местной, междугородной и международной телефонной связи, передачи данных; оказывают услуги ISDN, беспроводного абонентского доступа и мобильной связи в стандартах GSM, NMT450, AMPS и DAMPS.

 

 

Государственная политика в области предоставления услуг связи обеспечивается через структурные подразделения Министерства связи: Комитет по лицензированию деятельности и Систему государственного надзора за связью и массовым коммуникациям в Российской Федерации (Госкомнадзор), которая является некоммерческой организацией

 Предметом основной деятельности  Госкомнадзора является надзор:

• за исполнением нормативных правовых актов Российской Федерации в области связи и информатизации;
• за состоянием сетей электрической и почтовой связи;
• за установленными нормами и показателями качества предоставляемых услуг связи
• за соблюдением условий выданных лицензий на осуществление деятельности в области электрической связи (включая радиосвязь, радиовещание и телевещание), информатизации и почтовой связи;
• за соблюдением требований применения на сетях и сооружениях связи и информатизации только сертифицированного оборудования;
• за соблюдением правил устройства сетей и сооружений электрической и почтовой связи, объектов информатизации;
• за соблюдением требований нормативно-технической документации по технической эксплуатации и технике безопасности;
• за соблюдением порядка метрологического обеспечения деятельности по предоставлению услуг в области связи и информатизации;
• за функционированием технических средств и проведением измерений, подтверждающих качество предоставления услуг систем связи и информатизации;
• за исполнением нормативных правовых актов Министерства Российской Федерации по связи и информатизации,

                                              

 

Государственная политика в технической области  осуществляется через систему сертификации средств связи, которая обеспечивает их совместимость в ЕЭС РФ.

 Все средства связи, используемые во взаимоувязанной сети связи Российской Федерации, подлежат обязательной проверке (сертификации) на соответствие установленным стандартам, иным нормам и техническим требованиям.

Сертификации  также могут подлежать услуги связи, предоставляемые на сети связи  общего пользования.

Сертификация средств  связи в Российской Федерации осуществляется федеральным органом исполнительной власти в области связи при помощи уполномоченных на то испытательных центров (лабораторий), аккредитованных в установленном порядке в федеральных органах исполнительной власти в области стандартизации, метрологии и сертификации.

По завершении процедуры  сертификации на каждый образец средств  связи федеральным органом исполнительной власти в области связи выдается сертификат установленного образца.

Порядок проведения сертификации определяется законодательством Российской Федерации.

Виновные в нарушении  правил сертификации средств связи  несут ответственность, установленную  законодательством Российской Федерации.

Одним из важнейших технических  вопросов функционирования ЕЭС РФ, являющейся в настоящее время на 90 % цифровой является Синхронизация цифровых сетей связи.

 

Все операции по обработке сигналов в цифровых системах передачи и системах коммутации должны выполняться в  строгой последовательности во времени  и синхронно. Только в этом случае переданные сигналы попадут на приемной стороне на отведенные им временные позиции и в свои каналы.

Синхронизация – это процесс  установления и поддержания определенных временных соотношений между  двумя и более процессами. Различают  поэлементную, групповую и цикловую синхронизации. Поэлементная синхронизация обеспечивает на приеме разделение одного единичного элемента от другого. Групповая синхронизация обеспечивает разделение принятой последовательности на кодовые комбинации. Цикловая синхронизация обеспечивает разделение циклов временного объединения элементов на приеме.

 Процесс синхронизации может  обеспечиваться за счет как  автономного источника (эталона  времени), так и принудительной  синхронизации. В качестве автономного  источника обычно используют  местный (локальный) генератор с высокой стабильностью.

Принудительная синхронизация  может основываться на использовании  отдельного канала, по которому передаются синхронизирующие импульсы.

 Для синхронизации в сети необходим наилучший источник синхронизации – тактовый генератор или таймер для всех узлов сети, а также систему передачи синхронизирующего сигнала. Система синхронизации имеет определенную иерархию. В узлах сети размещают первичный эталонный генератор (ПЭГ), сигналы которого, распространяясь по сети, создают вторичный источники – вторичный или ведомый эталонный генератор (ВЭГ). Первичный таймер обычно представляет собой хронирующий  атомный источник тактовых импульсов (цезиевые или рубидиевые часы) с точностью не ниже 10^-11… 10^-14. эти сигналы затем распространяются по наземным линиям связи для реализации того или иного метода синхронизации.

 

 

 

 

Механизмы нестабильности сигналов синхронизации.

 

На практике в цифровой сети нестабильность сигналов синхронизации возникают по причинам как физическим, из-за внешних электрических помех и изменения физических параметров линии передачи, так и алгоритмических (стаффинг и смещение указателей).

Результирующая нестабильность тактовой частоты называют фазовым дрожанием синхросигнала или джиттером. В зависимости от его частоты различают высокочастотное фазовое дрожание (выше 10 Гц), называемое собственно джиттером, и низкочастотное (ниже 10 Гц), называемое дрейфом фазы или вандером. При сбое синхронизации возникает так называемое проскальзывание, частота которых регламентируется. (Например, по рек.G.822  требуется, чтобы на составном международном участке сети длиной 27500 км, содержащем 13 узлов и станций, на канале 64 Кбит/с происходило не более 5 проскальзываний за 24 часа в течение 98,9 % времени работы.)

Основная задача тактовой сетевой  синхронизации - обеспечение равенства  частот генераторов с заданной погрешностью с целью устранения проскальзываний  или уменьшения их количества до допустимой величины.

Общая концепция построения тактовой сетевой синхронизации (ТСС) на ЕСЭ Росссии.

 

Общие принципы построения системы  тактовой сетевой синхронизации  на цифровых сетях связи России изложены в РТМ [6]. В этом документе учтены как требования соответствующих рекомендаций МСЭ-Т, так и особенности построения сетей связи в нашей стране. В том числе в нем упоминается сигнал синхронизации с частотой 2048 кГц, интерфейс которого описан в разделе 10 Рекомендации G.703. Этот сигнал применяют в случае необходимости внешней синхронизации аппаратуры, а конкретно — в приведенных ниже ситуациях:

 

•  При использовании специальной аппаратуры синхронизации — первичных эталонных генераторов (ПЭГ) и ведомых задающих генераторов (ВЗГ). Каждое из этих устройств должно иметь не менее 16 выходов с интерфейсом G.703/10, а ВЗГ — еще и входы с этим же интерфейсом.
• При использовании систем SDH. Дело в том, что вследствие применения в этих системах механизма смещения указателей в компонентных сигналах возникает джиттер значительно большей величины, чем в системах PDH, содержащий к тому же трудно поддающиеся фильтрации интенсивные низкочастотные составляющие. По этой же причине сигнал 2048 кбит/с, прошедший через системы SDH, не рекомендуется использовать для синхронизации.
• Кроме того, прошедший определенное число сетевых элементов SDH синхросигнал, выделяемый из линейного сигнала STM-N, должен подаваться на ВЗГ для фильтрации джиттера. Поэтому все оборудование SDH обязательно имеет выходы для выдачи синхросигнала другому оборудованию и входы для получения синхросигнала, например от ПЭГ или ВЗГ, с интерфейсом G.703/10.
• На узлах и станциях цифровой сети общего пользования для синхронизации аппаратуры в ведомственных и частных сетях.
• При использовании спутниковых линий связи для обеспечения точности установки их частоты не ниже 10–11.

Как и для интерфейса на скорости 2048 кбит/с, максимально допустимое отклонение частоты сигнала 2048 кГц равно 50 ррm, а осуществлять его передачу можно  двумя способами: по симметричной или  коаксиальной паре (с характеристическим сопротивлением 120 и 75 Ом соответственно). Согласно РТМ [6], предпочтение отдается первому варианту.

Сигналы с частотой 2048 кГц могут  представлять собой последовательность прямоугольных (или близких к  ним) импульсов с чередующейся полярностью, либо быть синусоидальными.

ТСС должна соответствовать рек. МСЭ-Т  и быть единой для всех сетей, нуждающихся  в ней и входящих в ВСС. Система  синхронизации должна обеспечивать синхронную передачу по цифровой сети сигналов первичных групп 2048 Кбит/с и, следовательно, всех компонентных сигналов с более низкими скоростями. Для этого на каждой станции или узле должны синхронизироваться цифровые устройства коммутации телефонных каналов, аппаратура кроссовых соединений, каналообразующая аппаратура и мультиплексоры СЦИ (SDH).

 В качестве переносчиков  синхроинформации в системах  СЦИ должны использоваться линейные  сигналы STM-N (155520 х N Кбит/с, N =1, 4, 16, 64) ),  неподверженные согласованию указателей. В системах ПЦИ (PDH) –сигналы первичных групп 2048 Кбит/с.

Цифровая сеть ВСС России разбивается  по синхронизации на регионы. В каждом регионе синхронизация тактовых частот должна происходить от  первичного эталонного генератора (ПЭГ) или непосредственно, или с помощью ведомых задающих генераторов (ВЗГ), управляемых от ПЭГ.

 В каждом регионе синхронизации  организуется синхронная работа  по принципу иерархической принудительной  синхронизации.

Количество последовательно включенных ВЗГ в цепочке от ПЭГ до последней  станции местной сети ограничено и не должно превышать 10.

  Для синхронизации всего оборудования, установленного на узле или станции, должен использоваться только один источник сигналов синхронизации. Схема соединений должна иметь вид «звезды».

Схема синхронизации в регионе  должна иметь древовидную форму без замкнутых колец.

В восстановлении  сигналов синхронизации, проходящих по сети  СЦИ, кроме ВЗГ  принимают участие генераторы сетевых  элементов (ГСЭ) СЦИ. ГСЭ должен синхронизироваться от ПЭГ, ВЗГ или от предыдущего  ГСЭ, включенного в цепочку.

 В системе синхронизации  должна соблюдаться определенная  иерархия в распространении сигналов  синхронизации: от ПЭГ синхронизируется  в основном магистральная сеть, от магистральной сети синхронизируются  внутризоновые, а от  внутризоновой  или магистральной – местные сети.

 Для обеспечения живучести   сети синхронизации должны быть  предусмотрены резервные пути  передачи сигналов синхронизации,  в том числе и от ПЭГ соседних  регионов.