15. Структура телефонной сети

Структура современной телефонной сети весьма избыточна и многоуровнева. Описание, которое мы приведем здесь, является существенным упрощением реальности, но дает достаточно полное представление о работе телефонной сети.

Если мы посмотрим на структуру телефонного номера на рис. 2-27, то увидим четыре компонента: код страны, код региона в стране, затем идет код района или города в регионе и только потом номер абонента. В отдельных случаях крупным городам, например таким, как Москва, Санкт-Петербург присваивается код, как отдельному региону. В этом случае k₁k₂k₃ – это код района в таком крупном городе.

Каждый абонент соединен двумя витыми парами с ближайшей местной телефонной станцией (ТС), это соединение называют локальным соединением, абонентской линией или последней милей. В России протяженность локального соединения колеблется от сотен метров до 6-8 км. В городе оно короче, в сельской местности длиннее.

Местная ТС соединена в крупных городах с районной ТС либо городской ТС. Районные и городские ТС соединены с региональными или междугородными ТС и т.д в соответствии со структурой телефонного номера, изображенной на рис.2-27.

Если абонент звонит другому абоненту, который подключен к той же местной ТС, что и звонящий, то коммутаторы этой ТС соединяют этих абонентов напрямую. Каждая местная ТС соединена с ТС следующего уровня: районными или городскими ТС и междугородными ТС. Если абонент звонит абоненту, телефон которого подключен к другой местной ТС, то местная ТС соединяется с надлежащей ТС вышележащего уровня, которая устанавливает соединение с нужной местной ТС, которая, в свою очередь, создает прямое соединение с нужным абонентом. ТС соединяются между собой магистральными линиями. На рис. 2-28 показана структура типичного телефонного соединения.

На самом деле иерархия промежуточных узлов коммутации несколько сложнее. Однако, это для нас сейчас не так важно. Главное что надо уяснить, есть несколько уровней ТС, каждая из которых может осуществлять коммутацию. В дальнейшем телефонные станции любого уровня будем просто называть узлами коммутации. Соединения между узлами коммутации должны обладать большой пропускной способностью, чтобы по ним можно было передавать одновременно несколько разговоров. Пропускная способность местной линии должна быть достаточной для одного телефонного разговора. Для местной линии чаще всего применяли и применяют витую пару. Для магистралей между узлами коммутации используют коаксиальные кабели, оптоволокно и радиорелейные линии на микроволнах.

В прошлом телефонная система на всех уровнях была аналоговая, т.е. по проводам предавали колебания по напряжению в соответствии с принимаемыми на мембране микрофона акустическими колебаниями. С появлением цифровых методов передачи аналоговая техника стала вытесняться и, на сегодня, аналоговыми остались только местные соединения.

Напомним основные принципы цифровой передачи:

• форма сигналов известна и постоянна, поэтому легко восстанавливается. Ретрансляция не накапливает ошибку;

• по одной и той же линии можно передавать и голос, и видео, и данные и тем самым повысить эффективность использования существующих линий;

• цифровая передача и цифровая техника дешевле;

• техническое обслуживание и поддержка цифрового оборудования дешевле.

Итак, современная телефонная сеть состоит из:

• местного соединения или последней мили (соединение клиент-местная АТС)

• магистралей (оптоволоконных или микроволновых) (соединение ТС-ТС)

• станций коммутации (ТС)

Далее мы подробно рассмотрим функционирование и организацию этих трех компонентов телефонной сети.