Эволюция телефонной связи

Эволюция телефонной связи
Вскоре после изобретения Белла стало ясно, что сам по себе телефонный аппарат без средств, обеспечивающих установление различных соединений по требованию, не найдет широкого применения.

Первая телефонная станция была построена в 1877 г. в США по проекту венгерского инженера Т. Пушкаша. В 1879 г. телефонная станция появилась в Париже, а в 1881 г. - в Берлине, Петербурге, Москве, Одессе, Риге и Варшаве.

Для последующего развития телефонной связи имела большое значение предложенная русским изобретателем П. М. Голубицким в 1885 г. схема телефонной станции с электропитанием от центральной батареи, расположенной на самой станции. Такая система питания телефонных аппаратов позволяла создать телефонные станции с десятками тысяч абонентских точек.

В 1882 г. П. М. Голубицкий изобрел высокочувствительный телефон и сконструировал настольный телефонный аппарат с рычагом для автоматического переключения схемы при изменении положения телефонной трубки. Как мы уже упоминали ранее, этот принцип сохранился во всех современных аппаратах.

В 1887 г. русский изобретатель К. А. Мосцицкий создал "самодействующий центральный коммутатор" - предшественник автоматических телефонных станций (АТС). В современном понимании это была не АТС, так как коммутация соединений на станции хотя и выполнялась без телефонистки, но управлялась самими абонентами. В 1889 г. американский изобретатель А. Г. Строунджер получил патент на автоматическую телефонную станцию.

Изобретение в 1889 г. братьями Строуджер декадно-шагового искателя создало технологическую основу для создания АТС декадно-шаговой системы (АТС ДШ), ставших в 40-50-е годы основным типом АТС в мире. Благодаря простоте конструкции и неприхотливости в обслуживании электромеханические АТС декадно-шаговой системы (станции типа АТС-47, АТС-54) находятся в эксплуатации до сих пор, хотя их выпуск в наши дни прекращен.

В первом поколении автоматических телефонных станции декадно-шаговой системы (АТС ДШ) в процессе эксплуатации был обнаружен ряд серьезных недостатков:
- низкое качество обслуживания;
- невысокая надежность коммутационного оборудования;
- ограниченное быстродействие;
- наличие большого числа обслуживающего персонала;
- малая проводность линий.

Наличие этих недостатков явилось серьезным препятствием для значительного увеличения емкости ГТС и поспособствовало созданию нового поколения АТС - АТС координатной системы (АТСК)

Эволюция коммутационных станций в телефонии
К началу XXI века оборудование коммутации существенно изменилось. Уже давно оно стало автоматическим. Успехи технологий позволили расширить его функциональные возможности, снизить габариты, уменьшить энергопотребление, повысить надежность связи и качество обслуживания вызовов.

Следует особо выделить идею симбиоза оборудования коммутации и вычислительной техники. Она привела к созданию коммутационных станций с программным управлением. Были решены важные задачи дальнейшего развития телефонии. Программное обеспечение позволяет совершенствовать логику управления коммутационным оборудованием и сетью в целом.

Современная цифровая телефонная станция представляет собой сложный комплекс аппаратно-программных средств, основанный на технологии "коммутация каналов". Этот комплекс, как правило, поддерживает услуги, свойственные ИС (интеллектуальная сеть) и ЦСИО (цифровая сеть интегрального обслуживания).

Отвечают ли коммутационные станции, обладающие вышеперечисленными функциональными возможностями, тем требованиям, которые будут характерны для телефонии в течение следующих 10-15 лет?

Для ответа на этот вопрос необходимо представить (хотя бы в самом общем виде) те направления эволюции инфокоммуникационной системы, которые существенны с точки зрения систем коммутации.

Эволюция инфокоммуникационной системы
Смена технологии коммутации;
Одной из плодотворных идей развития инфокоммуникационной системы считается концепция NGN (сети связи следующего поколения), предусматривающая переход на технологию "коммутация пакетов".

Такое решение обусловлено тем, что в сети связи следующего поколения должны обеспечиваться функции коммутации для трех видов информации:
речи
данных
видео

Если эти функции будут выполняться одним оборудованием (естественное требование для обеспечения экономичности NGN), то форма представления информации должна быть унифицирована. Решение было найдено в форме IP-пакетов. Если это так, то предстоит смена технологий коммутации. Процесс смены технологий можно считать существенным качественным изменением в системах коммутации.

Новые виды услуг
Другой важный аспект развития инфокоммуникационной системы - поддержка новых видов услуг. На рынке услуг постоянно появляются новые предложения, часть которых остается невостребованной, а остальные продолжают пользоваться спросом. Процесс введения новых услуг чем-то похож на метод "проб и ошибок".

Адаптация систем коммутации под новые услуги давно признана нецелесообразной. В результате проведенных исследований родилась идея разделения функций коммутации и поддержки новых услуг. Идеология NGN также основана на этом принципе. Правда, он реализован иначе, чем в оборудовании, использующем технологию "коммутация каналов".

Надежность связи
Пользователи инфокоммуника-ционной системы предъявляют все более жесткие требования к надежности связи. Уже в конце XX века сформировалось правило "пять девяток". Речь идет об уровне коэффициента готовности при связи между терминалами пользователей.

Величина коэффициента готовности 0,99999 означает, что допустимое время простоя за год составляет примерно 5 минут. Понятно, что в перспективных системах коммутации предъявляются серьезные требования к надежности. Это означает, что должны постоянно совершенствоваться архитектура коммутационного оборудования, ее элементная база, программное обеспечение и система технической эксплуатации.

Переход к сети следующего поколения
Стратегия перехода к сети следующего поколения — одна из самых сложных задач, которую должны в самое ближайшее время совместно решить все основные участники ин-фокоммуникационного рынка

Все развитые страны к концу XX века (точка T1) закончили цифрови-зацию своих телефонных сетей. После этого (точка T2) они приступили к созданию сетей следующего поколения. Такая ситуация объясняется тем, что сама идея NGN сформировалась после завершения цифровиза-ции ТФОП. К моменту времени T3 создание сети следующего поколения будет полностью завершено.

большинство развивающихся стран начали цифровизацию ТФОП одновременно с развитыми. Однако до завершения этого процесса (точка T6) еще далеко. В точке T4 (это значение, как правило, немногим больше значения T2) развивающиеся страны начинают формирование NGN. Данный процесс закончится к моменту времени T7, который по оси "Время" будет располагаться правее точки T3.

Литература
Варакин Л.Е. Инфокоммуникации будущего// Электросвязь. 2003. № 11.
Гольдштейн Б.С., Ехриель И.М., Рерле Р.Д. Интеллектуальные сети. - М.: Радио и связь, 2000.
Гольдштейн Б.С., Пинчук А.В., Суховицкий А.Л. IP-телефония. - М.: Радио и связь, 2001.
Гольдштейн Б.С. Системы коммутации. - С.-Петербург, БХВ, 2003.
Давыдов Г.Б., Рогинский В.Н., Толчан А.Я. Сети электросвязи. - М.: Связь, 1977.
Кох Р., Яновский Г. Эволюция и конвергенция в электросвязи. - М.: Радио и связь, 2001.
Лутов М.Ф., Жарков М.А., Юнаков П.А. Квазиэлектронные и электронные АТС. - М.: Радио и связь, 1988.
Пинчук А.В., Соколов Н.А. Мультисервисные абонентские концентраторы для функциональных возможностей "Triple-Play Services" // Вестник связи. 2005. № 3.
Соколов Н.А. Телекоммуникационные сети. - М.: Альварес Паблишинг, 2004.