Междугородной и международной телефонных сетей.

Повышение использования каналов - передача возможно больших объемов сообщений без снижения качества обслуживания и передачи - одна из основных задач, которую приходится решать при построении и эксплуатации сети связи. Одним из путей решения этих задач является использование свойства стохастических потоков сообщений, которые при объединении требуют меньшего числа каналов. В результате этого при одинаковом качестве обслуживания (потерях вызовов р) нагрузка, обслуженная каждым каналом, y=Y/v изменяется так, как показано на рис. 2а для полнодоступных пучков без блокировок (сплошные линии) и неполнодоступных -с доступностью, равной 10 (пунктир).

Рис. 2. Зависимость коэффициента использования канала по времени в полнодоступном (сплошные линии) и неполнодоступном с доступностью 10 (пунктир) пучках при различных потерях (а) и дополнительная нагрузка, пропускаемая последней линией пучка при тех же условиях (б)

На рис. 2б показано, насколько увеличится пропущенная нагрузка, если при тех же условиях добавить к пучку один канал. Объединение нагрузок на отдельных вторичных сетях осуществляется в коммутационных узлах или концентраторах. Из рис. 2 видно, что использование пучков, содержащих свыше 50 каналов, повышается очень мало и получаемый при этом выигрыш в каналах может быть перекрыт затратами на усложнение коммутационных систем. В подобных случаях можно рекомендовать объединять только часть нагрузок. В некоторых случаях повышение использования каналов может быть достигнуто применением систем с ожиданием, что, однако, приводит к увеличению времени доставки и нагрузки на предыдущих ступенях. Выбор решения определяется сопоставлением затрат на каналы и коммутационное оборудование. Подобной же цели служит объединение каналов телеграфной сети общего пользования и сети абонентского телеграфа или использование каналов для передачи информации разного вида.

Другим примером объединения нагрузок являются так называемые групповые (многопунктные) линии, содержащие дуплексные или полудуплексные многополюсные каналы, в которые включены параллельно (рис. 3 а, г) или последовательно (рис. 3 б, в) несколько ОП и один (рис. 3 а, в, г) или два (рис. 3 б) УС. В некоторых случаях могут быть использованы симплексные каналы, образующие петлю (рис. 3 в) с передачей сообщений в одном направлении или два симплексных канала (рис. 3 г).

Связь может осуществляться индивидуально или между группой пунктов. Основным требованием для создания групповой линии является то, что пропускная способность канала должна быть в 2 3 раза больше нагрузки, создаваемой всеми пунктами линии.

Рис. 3Различные способы построения групповых (многопунктных) линий (сетей)

ОП – оконечный пункт; УС – узел связи; ИСЗ – искусственный спутник Земли.

Применение групповых линий подобного типа может быть целесообразным для служебных связей, когда в один канал включаются до 20 и даже 40 пользователей при условии, что канал большую часть времени (50-60%) свободен. Если по условиям работы пользователь может ждать представления ему канала, то работа канала может происходить и при большей нагрузке под управлением узла, последовательно опрашивающего промежуточные пункты. Когда скорость передачи по каналу в несколько раз больше скорости работы оконечной аппаратуры, то канал может предоставляться на короткое время одному из пользователей, у которого подготовлено сообщение для передачи.

Подобные групповые линии находят применение в сетях передачи данных. Так, в линию, содержащую канал ТЧ, используемый для передачи данных со скоростью 2400 бит/с (400 зн/с), могут быть включены абонентские пункты, оборудованные телеграфными стартстопными аппаратами или электрическими пишущими машинками, на которых оператор работает со скоростью 3-8 зн/с, а запись может вестись со скоростью 10-12 зн/с. Считая среднюю скорость работы абонентского пульта равной 10 зн/с и учитывая, что 10% времени необходимо для передачи адреса и другой служебной информации, получим, что в канал можно включить до 400/(1,1×10) = 36 пунктов. Если учесть, что пункты работают не непрерывно, их число может быть еще увеличено.

Дальнейшим развитием являются многоканальные групповые системы, в которых каждый абонентский пункт имеет возможность связаться с узлом по одному из группы многополюсных каналов (рис. 3 д). По такому принципу построена, например, система связи с подвижными объектами (автомашинами) «Алтай». В этой системе до 100 абонентов могут использовать 8 или 16 радиоканалов, доступных каждому из абонентов, и через узел выходить на общую сеть. Аналогично по одному или нескольким радиоканалам работают некоторые сети связи через ИСЗ (рис. 3е ). В системах подобного типа необходимо либо обеспечивать блокировку занятого канала от двойного занятия (как в «Алтае»), либо при «случайном доступе» возможность обнаружения двойной передачи и повторения передачи при сбое.

Второй путь повышения использования канала заключается в учете статистики каждого сообщения - наличия в нем перерывов передачи информации, что дает наибольший эффект в телефонных сетях. Исследования показали, что при телефонном разговоре примерно 55-65% времени составляют паузы, когда один или оба разговаривающих молчат. Если канал предоставлять только на периоды, когда абонент «активен» - говорит, - то в паузы можно передать другие сообщения, например, предоставлять канал другим абонентам. Системы, названные системами статистического уплотнения телефонных каналов (типа ТАСИ), разработанные для трансатлантического кабеля и спутниковой связи, позволяют повысить использование 12-канальной группы в 1,5 раза, 60-канальной - в 2,25 раза, а 96-канальной - в 2,45 раза, т. е. по кабелю с 96 каналами можно вести до 235 телефонных разговоров. Во время перерывов в речи могут передаваться телеграммы или данные с применением соответствующих устройств подключения и буферной памяти.