Московский Государственный Университет Связи и Информатики

Лекции ОПТСиС

"Основы построения телекоммуникационных

сетей и систем"

Составитель лекций ОПТСС - к.т.н., Ухловская Людмила Георгиевна

г. Москва, МТУСИ, апрель 2011 г.

О Г Л А В Л Е Н И Е

№	Название темы	№ стр.
	Содержание	2 - 3
1	Связь – общие положения	4 - 26
	- Цели и задачи МинкомсвязиРФ	4 - 6
	-Лицензирование	7 - 9
	-Сертификация	10 - 14
	-Система и план нумерации в сетях электросвязи	15 - 19
	-Функциональная схема зоновой и внутризоновой связи	20
	-Общий итог по системе и плану нумерации	21
2	Связь – определение. Виды документальной связи	22 - 26
3	Взаимоувязанная сеть связи РФ (ВСС РФ)	27 - 30
	-Структура	27
	-Архитектура	28
	-Функциональная схема	29
	-Иерархия ВСС РФ	30
4	Взаимодействие открытых систем (ВОС)	31 - 35
	-Первичные и вторичные сети электросвязи	31
	-Эталонная модель ВОС (ЭМ ВОС)	32 - 34
5	Управление телекоммуникационными сетями РВ	35 - 36
	-Функциональная схема сети управления сетью (TMN)	36
6	Службы и услуги электросвязи	37
7	Перспективы развития услуг электросвязи	38
8	Сигналы электросвязи и их спектры	39 - 42
9	Телекоммуникационные сети	43 - 50
	-Административно-территориальное деление	44
	-Принципы построения: конфигурации и топологии	45 - 49
	-Требования к телекоммуникационным сетям	50
10	Аналоговые телефонные сети	51 - 77
	-Иерархия	51
	-Функции и характеристики	52 - 53
	-Системы коммутации, нормы на затухание полезных сигналов	54 - 62
	-Абонентский доступ	63 - 64
	-Группообразование в аналоговых системах электросвязи	65 - 67
	-Амплитудная модуляция	68 - 70
	-Частотная и фазовая модуляции, как частный случай угловой модуляции	71 - 73
	-Импульсная модуляция	74
	-Демодуляция сигнала	75
	-Способы многоканальной передачи	76 - 77
11	Цифровые телекоммуникационные сети	78 - 152
	-Преимущества и недостатки	78
	-АЦП и ЦАП	79 - 80
	-Цифровые сигналы	81 - 83
	-Коммутация (коммутация каналов, сообщений, пакетов)	84 - 86
	-Основные методы маршрутизации пакетов	87 - 88
	-Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ)	89 - 90
	-Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ)	91 - 96
	-Цифровые многоканальные системы передачи	97 -101
	-Синхронизация (тактовая, цикловая), цикл передачи в системе ИКМ	102 - 109
	-Регенерация цифровых сигналов	110 - 114
	-Общеканальная система сигнализации (ОКС)	115 - 117
12	Плезиохронная цифровая иерархия (PDH), или системы ИКМ	118 - 120
13	Синхронные цифровые иерархии (SONET,SDH)	121 - 129
14	Методы асинхронной передачи (МАП, или ATM)	130 - 136
15	Цифровые сети с интеграцией обслуживания (ЦСИО, или ISDN)	137 - 144
16	Интеллектуальные сети связи (ИСС, или IN)	145 - 152
	-Эволюция развития телекоммуникационных услуг	153
17	Локальные компьютерные сети (LAN)	154 - 167
18	Интернет, IP-сети	168 - 192
19	Skype	193 - 195
20	Сети сотовой связи – ССС	196 - 297
	- Общие сведения	196 - 197
	- Аналоговые системы сетей сотовой связи (поколение 1G). NMT, AMPS	197 - 199
	- Цифровые системы сетей сотовой связи поколения 2G. D-AMPS	200 - 201
	- Уплотнение каналов в ССС 1G, 2G	202 - 203
	- Схемы множественного доступа в ССС 2G	204 - 207
	- Цифровые системы сетей сотовой связи поколения 2G - система GSM	208 - 216
	- Увеличение пропускной способности ССС на примере системы GSM	216 - 218
	- Функционирование системы GSM	219 - 221
	- Иерархия кадров поколения 2G на примере системы GSM	222 - 223
	- Управление доступом к среде (MAC), эталонная модель взаимосвязи открытых систем (ЭМ ВОС) на примере системы GSM	224 - 225
	- Роуминг на примере системы GSM	226
	- Установление соединений на примере системы GSM	227 - 229
	- ССС поколения 2,5G. Обзор	230
	- ССС поколение 2,5G – система GPRG (GPRG/ GSM)	231 - 243
	- ССС поколения 2,5G - 2,75G - 3G - 4G – все системы CDMA	244 - 268
	- Эволюция технологии CDMA	269
	-ССС поколения 3G - 5G. Обзор	270
	- поколение 3G – система EDGE (EDGE / GPRG/GSM)	271 - 274
	- поколение 3G – система UMTS, UTRA (UMTS/UTRA, UMTS/ W-CDMA)	274 - 276
	- поколения 3G - 4G – 5-G системы:H-SCSD, H-SDPA, H-SUPA, IPv6, LTE, CSD, WAP, WML, I- MODE	276 - 288
	- Мультиплексирование с OFDM, QPSK, QAM	283
	- MS, смартфон, iPad	289
	- Итоговая таблица характеристик систем ССС поколений 1G - 5G	290
	- Итоговые таблицы сравнительных характеристик систем ССС 1G - 5G	291 - 297
21	Wi-Fi (WLAN)	298 - 304
22	WiMAX (WMAN), WiGig	305 - 308
23	Спутниковые навигационные системы	309 - 319
24	Спутниковая связь	320 - 325
25	Транкинговая связь	326 - 327
26	Пейджинговая связь	328 - 329
27	Твейджинговая связь	330
28	Функциональные схемы, графики, таблицы – названия, страницы	331 - 333
29	Толковый словарь сетевых терминов и аббревиатур (кириллица)	334 - 349
41	Толковый словарь сетевых терминов и аббревиатур (латиница)	350 - 371
42	История телекоммуникаций	372 - …

Составитель лекций ОПТСС - к.т.н., Ухловская Людмила Георгиевна

г. Москва, МТУСИ, ноябрь 2011год.

Связь - общие положения

Федеральная связь.

Связь РФ (СРФ) представляет собой совокупность сетей и служб и функционирует на территории России как взаимоувязанный производственно-хозяйственный комплекс.

СРФ предназначается для удовлетворения потребностей населения, органов государственной власти, обороны, правопорядка, а также хозяйствующих субъектов в услугах электрической, почтовой связи и вещании.

Связь совместно со средствами вычислительной техники составляет техническую базу информатизации общества.

Новая роль связи как доставщика, хранителя и производителя привела к необходимости перехода к новому этапу создания Глобального информационного общества и Глобальной информационной инфраструктуры.

Федеральная связь подразделяется:

-федеральная электросвязь;

-почтовая связь.

Электросвязь включает в себя телефонную, документальную связь, радиовещание и телевидение.

Единой системой исполнительной власти в области связи на федеральном уровне является Министерство связи и массовых коммуникаций Российской федерации (МинкомсвязиРФ).

Цель, задачи и функции управления Связью РФ (СРФ)

Целью управления СРФ является обеспечение оптимального функционирования (выполнение задач по минимизации материальных, финансовых, физических, интеллектуальных) сетей связи на всей территории Российской Федерации.

Задачами СРФ является обеспечение устойчивой и качественной работы средств и сетей связи в процессе их функционирования и развития.

Функциями Минкомсвязи РФ являются:

-разработка и реализация государственной политики, общее регулирование в области связи и информатизации, создание единого информационного пространства РФ;

-решение правовых вопросов во взаимоотношениях Администрации связи и Операторов связи, а также Операторов связи между собой и с пользователями;

-межотраслевая координация функционирования и развитие связи;

определение необходимых финансовых ресурсов и источников их поступлений;

-организация и финансирование научных разработок и подготовки кадров;

-разработка программ развития, организация проектирования, строительства сетей связи и систем информатики;

-разработка государственной политики и ее реализация в области распределения и использования радиочастотного спектра, орбитальных позиций спутников связи;

-разработка государственной политики по формированию и защите информационных ресурсов страны;

-организация и обеспечение государственного контроля деятельности в области связи и информатизации;

-управление сетями связи при чрезвычайных ситуациях в области гражданской обороны.

Связь Российской Федерации

(СРФ)

Федеральная связь

Ведомственные технологические сети связи

Федеральная почтовая связь

Федеральная электросвязь

Взаимоувязанная сеть связи России

(ВСС РФ)

Выделенные сети связи

На Минкомсвязи РФ возложены следующие функции:

-реализация государственной политики в области связи и информатизации;

-регулирование деятельности в области использования радиочастотного спектра и орбитальных позиций спутников связи гражданского назначения, за исключением вопросов, касающихся присвоения и эксплуатации радиочастот и орбитальных позиций спутников связи гражданского назначения для целей телерадиовещания, развития средств массовых коммуникаций и распространения средств массовой информации;

-государственный надзор за деятельностью в области связи и информатизации;

-обеспечение работы государственных комиссий по электросвязи, радиочастотам и информатизации;

-достижение международного согласия по общим принципам доступа к сетям и услугам связи;

-объективный подход к службам, технологиям и программно-аппаратным средствам;

-создание рынков на конкурентной основе для новых: оборудования, технологий и услуг;

-разработка необходимых условий либерализации российского рынка, услуг связи для вступления во Всемирную Торговую Организацию (ВТО);

-отбор международных проектов, имеющих социальные, экономические и технические преимущества;

-изыскание инвестиционных кредитов за счет институтов международного сообщества для сбалансированного развития Глобального информационного общества (GIS);

-обеспечение безопасности функционирования сетей электросвязи и защита сетей от несанкционированного доступа;

-развитие отрасли "Связь" на основе инновационной модели;

-конвергенция телекоммуникационных и информационных сетей, технологий, услуг;

-усиление роли науки, научного прогнозирования и планирования;

-усиление проникновения информационно-телекоммуникационных технологий в базовые и инфраструктурные отрасли экономики;

-интенсификация развития связи и информатики в регионах России, выравнивание уровня развития отсталых регионов до среднего уровня;

-создание АСУ информационно-телекоммуникационными ресурсами в конвергентной среде;

-гармонизация использования радиочастотного спектра;

-реализация крупных телекоммуникационных и информационных проектов;

-обеспечение доведения тарифов до себестоимости по всем видам услуг связи и информатики, их сбалансирование и сближение во всех регионах России;

-совместно с Минфином решение проблемы зачета или реструктуризации задолженности всего государства и муниципальных бюджетов по льготам, федерального бюджета – по силовым министерствам и ведомствам;

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Лицензирование

Срок действия лицензий определяется следующим образом:

начало действия лицензий – через год, срок действия лицензий - 10 лет.

Рост количества выданных лицензий определяется, прежде всего, за счет расширения предоставления услуг наиболее широко развивающихся подотраслью – "Электросвязь". В настоящее время около 4/5 всех выданных лицензий приходятся на долю федеральной электросвязи. Таким образом, доля действующих лицензий на услуги электросвязи с 1998г. выросла на 80%, доля услуг теле- и радиосвязи снизилась почти на 1,0%. Внутри самой подотрасли "Электросвязь" число лицензий на услуги телефонной связи также снижается (примерно на 13,0%), несмотря на то, что оно осталось наибольшим в общем числе (около 4000).

Самыми популярными на сегодня оказались лицензии на услуги Интернет, передачи данных и беспроводной связи. Их доля составляет примерно 40%.

Растет суммарная доля лицензий на аренду каналов: в общем числе действующих лицензий на услуги электросвязи она составляет 60%.

В одну лицензию на предоставление услуг местной связи, как правило, включается несколько видов услуг связи, в том числе и дальней связи, поэтому сумма долей всех услуг превышает 100%

В настоящее время в сфере информатизации принят ряд федеральных законов, устанавливающих виды деятельности, подлежащие лицензированию.

Рассмотрим сферу деятельности, отнесенную к компетенции Минсвязи России.

Закон не предусматривает ограничение деятельности по оказанию информационных услуг или услуг информатизации.

Федеральным Законом "Об участии в международном информационном обмене" (ст.18) установлен лишь один объект лицензирования:

деятельность по международному информационному обмену, когда в результате этой деятельности вывозятся за пределы России информационные ресурсы, либо ввозится документированная информация за счет средств федерального бюджета или средств бюджетов субъектов РФ.

Порядок лицензирования определяется "Положением о лицензировании деятельности по международному информационному обмену", который утвержден постановлением Правительства РФ от 03.06.98г. №564.

Федеральным Законом "Об информации, информатизации и защите информации" определены следующие объекты лицензирования:

- Деятельность государственных организаций, которые специализируются на формировании федеральных информационных ресурсов и (или) информационных ресурсов совместного ведения Российской Федерации и субъектов РФ на основе договора (ст.7,п.4);

- Деятельность негосударственных организаций и частных лиц, связанная с обработкой и предоставлением пользователям персональных данных ст.11п.4).

Однако до сих пор вышеназванные статьи Закона не реализуются, т.к. не установлен порядок лицензирования указанных видов деятельности по следующим причинам: согласно 24-й статье Конституции РФ сбор, хранение и распространение информации о частной жизни лица без его согласия не допускается.

Обеспечить данное право возможно только при условии принятия нормативного правового акта Правительства РФ, регламентирующего порядок и условия ограничения деятельности (лицензирования) негосударственных организаций и частных лиц.

Принципиальным является и то, что информационные базы персональных данных должны соответствовать целям сбора и использоваться исключительно в интересах конкретного лица при оказании ему услуг различного характера.

Пункт 1 статьи 11 вводит ограничение, касающееся необходимости закрепления на уровне Федерального Закона перечня персональных данных, собираемых негосударственными организациями, что не позволяет принять соответствующий нормативно-правовой акт. Однако для этой категории держателей персональных данных ограничение может быть только одно: согласие самого лица. Лицензирующий же орган должен устанавливать минимально необходимые требования по защите информации, ее актуальности и обеспечивать контроль целевого использования информации персонального характера.

Закон “Об информации персонального характера” устанавливает порядок лицензирования этой деятельности.

В соответствии со статьей 49 ГК РФ объектом лицензирования является деятельность юридических лиц, а также частных предпринимателей, независимо от формы собственности.

В отличие от услуг связи, преодоление монополизма при предоставлении которых имеет законодательную основу (Федеральный Закон “О естественных монополиях” и Федеральный Закон “О связи”), лицензирование деятельности, работ, услуг в сфере информатизации может быть регламентировано лишь избирательно.

Лицензированию, как правило, подлежит деятельность, а не услуги, причем ограничения должны носить избирательный характер: для государственных информационных ресурсов и персональных данных, собираемых негосударственными фирмами и предпринимателями.

В соответствии с Классификатором основных продуктов (КОП) к перечню лицензируемых услуг в сфере информатизации предполагается отнести следующие услуги:

консультационные услуги по установке и обслуживанию компьютерной (вычислительной) техники (КОП 841);

услуги по реализации программного обеспечения (КОП 842);

услуги по созданию баз данных (КОП 844).

Целью лицензирования перечисленных услуг является государственный контроль соблюдения добросовестной конкуренции, предотвращение противоправной деятельности, а также учет использования государственных информационных ресурсов.

Распределение действующих лицензий по видам услуг:

1. Электросвязь.

- телефония:

электросвязь 1,0%

международная связь 1,5%

междугородная связь 4,0%

зоновая связь 3,5%

местная связь 45,0%

- документальная электросвязь:

аренда каналов 6,0%

телематика 14,0%

передача данных 10,0%

.

.

2. Радиосвязь:

спутниковая связь 2,0%

пейджинговая связь 1,0%

сотовая связь 20,0%

другие виды

подвижной связи 16,0%

3. Вещание:

трансляция РВ программ 15,5%

трансляция ТВ программ 19,5%

СКТВ 16,5%

Лицензирование должно базироваться на сертификации.

Права на лицензии могут быть переданы полностью или частично другому юридическому (или физическому лицу) только после оформления последним новой лицензии на данный вид деятельности (ГК РФ ст. 49).

.

Сертификация

Приказом Минсвязи России от 22.09.93г. № 217 "О введении в действие Закона Российской Федерации о сертификации продукции и услуг" прекратились споры о необходимости проведения обязательной сертификации средств и услуг связи.

Сертификация (обязательная проверка, испытания) продукции, услуг и систем обеспечивает нормативы качества, в настоящее время является одним из показателей развития общества и неотъемлимым элементом рыночных отношений.

Система сертификации "Электросвязь" – первая в России система сертификации, введена в действие в 1991г., еще до принятия Закона о сертификации продукции и услуг, которая в настоящее время является одним из главнейших рычагов управления развитием рынка связи. Об этом свидетельствует, в частности, снижение стоимости единицы номера цифровой АТС с 350,0 долл. США в 1990г. до 140,0 долл. США в настоящее время.

В основе развития системы сертификации с одной стороны, лежит международный опыт, с другой – законодательная и нормативная база страны по вопросам сертификации.

До 1985г. сертификация продукции основывалась на испытаниях опытных образцов оборудования и только вначале 90-х гг. отрасль перешла к сертификации систем качества (ССК).

Как показал опыт, испытания отдельных образцов оборудования не гарантирует устойчивого обеспечения качества всей выпускаемой продукции, поэтому в последнее время применяется новый подход: не проверка отдельных образцов, а сертификация систем качества изготовителей.

Понятие "сертификация" систем качества введено Международной организацией по стандартизации (ИСО) в 1989г.

ССК основана на международных стандартах ИСО, которые определяют требования к системам качества и методам проверок (сертификации) систем качества на соответствие заданным требованиям.

Принципами ИСО СЕРТИКО предусматривается оценка систем качества производителя третьей стороной.

В последние годы стремительно растет число компаний, сертифицирующие свои системы качества (СК) на соответствие стандартам ИСО серии 9000.

Сегодня свыше 250 тысяч фирм получили сертификаты на СК (около 80%).

Нормативной базой СК служат международные стандарты ИСО серии 9000.

Основные стандарты серии ИСО-9000:

ИСО-9000, ИСО-9001 – руководство по выбору и применению стандартов;

ИСО-9002, ИСО-9003 – требования к системе качества, которые содержат модели обеспечения качества.

Наиболее полной моделью является стандарт ИСО-9001, который учитывает этапы проектирования, производства, монтажа и обслуживания продукции.

ИСО-9002 учитывает только этапы окончательного контроля и испытания продукции.

.

.

.

.

.

.

И

ДАННЫЕ

ЭКСПЛУАТАЦИИ

(ДЭ)

ДАННЫЕ

ПРОИЗВОДСТВА

(ДП)

ДАННЫЕ

ПО СИСТЕМЕ

КАЧЕСТВА (ДСК)

ИК = ДЭ + ДП + ДСК

ИНСПЕКЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ (ИК)

нспекционный контроль

По сертифицированным средствам связи, которые работают на сетях России с 1992г., контракты на ИК заключаются по инициативе центров и лабораторий сертификации, сертифицировавших эту технику, без дополнительного поручения Управления сертификации Минсвязи России, кроме случаев, оговоренных особо.

Расходы по проведению ИК несут производители. Стоимость проведения ИК для различных фирм различна и зависит от объема работ времени работ, трудозатрат, и средней зарплаты. Однако она должна быть значительно ниже стоимости первоначальной сертификации.

В соответствии со ст. 6 п.2 Закона "О сертификации..." у поставщика, или продавца при переходе через границу должен быть знак соответствия (сертификации), нанесенный на самом оборудовании (средствах связи). Порядок нанесения знака должен быть дан в самом сертификате. В Системе сертификации “Электросвязь” сказано, что "Знак сертификата соответствия" разработан в 1995г. и введен ОСТ 45.2-95 на этот знак.

Поставщики сертифицированной продукции обязаны приобрести знаки в ССКТБ-ТОМАСС.

Срок действия сертификата определяется Управлением сертификации.

Продление срока действия сертификата осуществляется по итогам повторных (дополнительных) сертификационных испытаний, в связи, с чем владельцы сертификатов должны контролировать сроки действия сертификатов и своевременно (за 8 месяцев до истечения срока действия сертификата) подать заявку на продление сертификата, т.к. процедура сертификации повторяется полностью:

заявка – контракт – испытания – заключение – оформление

В системе “Электросвязь” не предусматривается выдача временных сертификатов или разрешений на продажу средств электросвязи.

.

.

.

.

.

.

.

Мотивация проведения Сертификации Системы Качества (ССК)