Введение. На камне у входа в центр подготовки кадров компании IBM в Эндикотте, штат Нью-Йорк, высечены следующие слова: «Образование никогда не достигает точки

На камне у входа в центр подготовки кадров компании IBM в Эндикотте, штат Нью-Йорк, высечены следующие слова: «Образование никогда не достигает точки насыщения». Именно этот девиз сопровождал автора в течение всей работы над настоящим учеб­ником, совпавшей по времени с самым разгаром революционных преобразований в автоматической коммутации каналов. Этот же девиз был главным критерием при решении вопросов о том, вклю­чать или не включать в учебник материал, посвященный тем или иным технологиям коммутации: не преждевременно ли еще? не ус­тарело ли уже?

Другим критерием пропорционального представления материа­ла в учебнике послужило количественное соотношение автоматиче­ских телефонных станций разных типов, работавших во Взаимоувя­занной сети связи страны на момент написания этих строк:

Декадно-шаговые АТС 18%

Координатные АТС 49%

Квазиэлектронные АТС 3%

Цифровые АТС 30%

В результате книга организована по принципу компромисса ме­жду современной коммутационной техникой и педагогикой, пред­полагающей освещение некоторых исторических аспектов эволюции самых разных технологий. Основное внимание в учебнике уде­ляется анализу коммутационной техники связи, принципам построе­ния автоматических телефонных станций (АТС) и современным телекоммуникационным технологиям для телефонных сетей общего пользования (ТфОП), а также перспективным технологиям, исполь­зуемым в новых системах коммутации.

Учебник содержит 11 глав, в которых рассматриваются способы построения коммутационных станций, описываются процессы уста­новления соединения в АТС, их основные функциональные узлы, эле­менты программного управления и т.п.

Первое поколение телефонных станций характеризуется аналоговой передачей, ручным способом управления и сигнализации, кроссовой коммутацией. Начиная с 1890 г. и заканчивая 60-ми годами XX века, телефонная инфраструктура развивалась в «электро­механическом направлении», характеризующемся телефонами с дисковым номеронабирателем, внутриполосной сигнализацией, управлением с помощью релейных логических схем и автоматиче­ским способом коммутации. С середины 60-х годов телефонные станции начинают развиваться в направлении цифровизации: вна­чале - цифровая передача, управление с помощью компьютера и внеполосная сигнализация; затем - цифровая коммутация и об­щеканальная сигнализация. Краткий исторический экскурс, вместе с некоторыми полезными сведениями общего характера, приводит­ся в главе 1.

История автоматической коммутации началась еще в XIX веке с изобретения А.Стоуджером декадно-шаговой АТС, но и сегодня многие АТС такого типа продолжают эксплуатироваться во всепла­нетной телефонной сети. Тезисному рассмотрению этих АТС посвя­щена глава 2, являющаяся, впрочем, самой краткой в учебнике. Не­многим больше места уделено координатным АТС в главе 3. Декад-но-шаговые и координатные АТС явили собой первые примеры про­странственных коммутаторов, и только значительно позже эту тех­нологию дополнила (и почти заменила) технология временной ком­мутации. Возможно возражение, что технические средства, рассмат­риваемые в главах 2 и 3, устарели, и потому их обсуждение ничем не оправдано. Однако это те самые средства, на основе которых суще­ствуют сегодняшние (см. приведенную выше таблицу), и наличие которых должны принимать во внимание завтрашние сети электро­связи.

С начала 1970-х годов произошла вторая революция в сфере ком­мутации. Благодаря технологии цифровой передачи стало возмож­ным передавать речь в цифровом формате. Как следствие, комму­тационные станции тоже постепенно стали цифровыми. Принципы цифровой коммутации изложены в самой объемистой главе 4, а при­меры реализации этих принципов - в главах 5 и 6. Здесь автор по­считал лучшим способом преподнесения материала - обучение на примерах.

Основные задачи АТС всех типов связаны с обслуживанием сети абонентской сети доступа и с взаимодействием в сети связи. В гла­ве 7 рассматривается первая группа этих функций, включая первич­ный и базовый доступ ISDN, оборудование абонентского доступа (концентраторы, мультиплексоры, беспроводный доступ), интерфей­сы V5.1 и V5.2H др.

Межстанционная сигнализация внутри ТфОП (протоколы 2ВСК, 1ВСК, частотные системы сигнализации, стек протоколов ОКС7), взаимодействие ТфОП с ISDN (DSS1, подсистема ISUR SCCP, ТСАР, прикладные протоколы ОКС7), с Интеллектуальной сетью (протокол INAP) и с IP-сетями (протоколы Н.323, SIP, MEGACO, а также SCTP, M2UA, М2РА, M3UA) и другие протоколы рассмотрены в главе 8. Ис­ключение составляет интерфейс с пультом управления системы опе­ративно-розыскных мероприятий (ПУСОРМ) по протоколу Х.25, опи­сание которого приведено в главе 10, посвященной технической экс­плуатации. Естественно, что все эти протоколы сигнализации реа­лизуются средствами программного управления АТС, которые рас­сматриваются в главе 9.

В главе 11 обосновываются взгляды автора на Интеллектуальную сеть (ИС) как на высшее достижение ТфОП, в рамках которого впер­вые было внятно сформулировано отделение телекоммуникацион­ных услуг от непосредственного обслуживания телефонных вызовов, созданы новые принципы и средства создания услуг, наполнившие содержанием не связанные с соединением (connectionless) телеком­муникационные протоколы и др. Архитектура ИС в традиционной телефонии играет практически ту же роль, что и архитектура ЭВМ фон Неймана сыграла в вычислительной технике, причем значение концепции ИС в контексте происходящей сегодня конвергенции се­тей и услуг связи еще до конца не осознано. Некоторые перспектив­ные решения и технологии предоставления услуг непосредственно в АТС с помощью компьютерной телефонии и с использованием Ин­тернет также рассмотрены в последней главе 11 - хотя сегодняш­ние новейшие разработки инфокоммуникационных услуг трудно опи­сать не то что в одной главе, но и в целой книге.

Да и другие упоминающиеся в учебнике технологии не рассмат­риваются во всех подробностях: задачей книги является предста­вить принципы каждой из них и рассказать об основных функциях той или иной технологии. Если читателю потребуется более подроб­ная информация, он сможет найти книгу, полностью посвященную интересующей его теме. Есть много книг, содержащих более под­робные описания той или иной технологии, например, систем сиг­нализации, ISDN, Интеллектуальной сети, IP-телефонии, протоколов сети доступа и др. Точно также, не имея возможности включить в кни­гу подробные описания систем коммутации, автор все же попытал­ся рассмотреть основные технические идеи и решения, сосредото­чив их в главах 5 и 6, полезных, возможно, не только студентам и пре­подавателям, но и инженерам, намеревающимся разрабатывать новые коммутационные станции на основе аналогичных решений и/или эксплуатировать и развивать существующее коммутационное оборудование сетей электросвязи.

Учебник предназначен для студентов телекоммуникационных уни­верситетов и других высших учебных заведений, обучающихся по специальности 200900 - «Сети связи и системы коммутации», а так­же по специальностям 201000 - «Многоканальные телекоммуника­ционные системы» и 550400 - «Телекоммуникации», и соответству-ет программе, утвержденной управлением руководящих кадров и учебных заведений Министерства Российской Федерации по связи и информатизации. Он можеттакже быть использован работниками эксплуатационных, научно-исследовательских и проектных органи­заций, занимающимися коммутационными узлами и станциями.

Эта книга стала для автора одной из сложнейших его работ, пото­му что технологии, описываемые в ней, очень различны. Индустрия меняется быстро, и по этой причине весьма трудно связно изложить цепочку постоянных новаций, происходящих во всех областях ком­мутационной техники. В процессе работы над книгой автор сущест­венно повысил уровень собственного образования и надеется, что читатель тоже сможет узнать из нее много нового о таком удивитель­ном изобретении как АТС.

Курсы лекций по тематике учебника автору в свое время посчаст­ливилось прослушать у профессоров кафедры телефонии Рафаэля Антоновича Авакова, Бориса Самойловича Лившица, Михаила Мар­ковича Подвидза, светлая память о которых и определила в даль­нейшем как его согласие на руководство кафедрой, так и решение написать эту книгу. Материалы учебника обсуждались с коллегами из ГУТ им. проф. М. А. Бонч-Бруевича и из ЛОНИИС, которым автор приносит глубокую благодарность за ценные советы и замечания. Опыт чтения курсов лекций и учебной работы со студентами (мно­гие из которых стали потом моими сотрудниками и на практике про­демонстрировали положительные и отрицательные стороны полу­ченного образования) позволил систематизировать и структуриро­вать материал учебника в контексте эволюционного развития сис­тем коммутации, в связи с чем хотелось бы процитировать фразу из одной великой книги: «Многому я научился у своих наставников, еще более - у своих товарищей, но более всего - у своих учеников».