3.4. Характеристики нагрузки телекоммуникационной транспортной сети

Среди разного рода услуг электросвязи ITU-T выделяет основные, базовые услуги электросвязи. Предоставление базовой услуги означает предоставление или только пропускной способности для передачи сигналов между абонентскими (пользовательскими) интерфейсами сети или же пропускной способности, включая процедуры взаимодействия оконечного абонентского оборудования.

Функции ТТС по определению относятся к базовым услугам электросвязи. Примерами базовых услуг могут быть формирование и передача первичного цифрового потока, передача данных или речи, предоставление каналов или трактов в аренду, передача сигналов TV и т. д.

Если есть основные, первичные услуги электросвязи, то естественно предположить,что остальные услуги следует отнести к вторичным прикладным, дополнительным и т. д. услугам электросвязи. Основное отличие различного рода прикладных услуг состоит в том, что они наращиваются на основные услуги, иногда простой установкой программ, обеспечивающих "мультисервисные" услуги.

С точки зрения ТТС важна только нагрузка (трафик) ‑ тот объем информации, который транспортируется в ней. Проиллюстрируем связь между нагрузкой и количеством каналов следующим примером.

Пример 3.2. Оценим количество каналов, необходимых между узлами связи, если суммарная суточная нагрузка составляет 250 Эрланг, причем в час наибольшей нагрузки (ЧНН) может быть передано до 20 % всей суточной на грузки. Число каналов должно быть достаточным для передачи "пиковой" нагрузки в ЧНН, равной 1/5 суточной (20 %) – 50 Эрл. Так как Эрланг как единица нагрузки соответствует коэффициенту занятости канала в час, равному 1 (100 % занятость), то для передачи нагрузки в ЧНН необходимо не менее 50 каналов, а с учетом коэффициента использования канала только на 15…20% это число следует увеличить в 3-4 раза Для наглядности проведем эти же вычисления в минутах: нагрузка равна 250 × 60 = 15 000 минут в сутки, а в ЧНН 1/5 составит 300 минут/час или 5 минут в минуту. Понятно, что для передачи 50 минутных сообщений одновременно нужно не менее 50 каналов и если, например, канал используется на 1/3,то необходимо не менее 150 каналов

Развитие телефонной плотности, рост числа услуг и увеличение неречевых информационных объемов привели к заметному изменению распределения трафика на сети (рис. 1.22).

Рис. 1.22. Тенденции в изменении трафика

Время занятия линий индивидуального использования ‑ абонентских линий (а.л.) сравнялось и превзошло время занятия линий коллективного, высокого использования, например, соединительных линий (с.л.). Если раньше расчетное время занятия а.л. предполагалось равным 0,07...0,1 Эрл, т. е. 4,2...6 минут в час наибольшей нагрузки (ЧНН) суток, а использования с.л. ‑ 0,2 Эрл, то в настоящее время коэффициент использования а.л. существенно изменился и, например, при работе в Интернет может в ЧНН приближаться к 1 Эрл.

Различные услуги электросвязи требуют различных скоростей передачи. Например, факсимильная передача одной страницы текста формата А4 (210 × 297 мм), в зависимости от степени обработки сигналов требует от 200 кбит/с до 2 Мбит/с. Аналоговая передача видеосигнала требует в реальном масштабе времени до 6 МГц, а цифровая передача – 130...600 Мбит/с. Персональный компьютер с информационной шиной на 32 бита и процессором на 330 МГц представляет собой устройство на 10 Гбит/с. Если такая система подключена через модем, то в лучшем случае она взаимодействует со скоростью 56 кбит/с, а если через Ethernet, то скорость передачи не превышает 10 Мбит/с.

Необходимо отметить, что методы цифровой обработки сигналов реального времени ‑ речи и подвижного изображения ‑ в десятки раз снизили требования к пропускной способности каналов и могут существенно изменяться в зависимости от вида обработки сигнала. Например, скорость цифровой передачи речи при различных видах кодирования и сжатия речевого сигнала может быть снижена в 2, 4, 8 или 10 раз.

Аналогично речевым сигналам, современные методы цифровой обработки сигналов позволяют сжимать и видеосигналы ‑ второй после телефонии вид услуг реального времени. Существующие стандарты предусматривают цифровую передачу сигналов TV высокой четкости со скоростью около 140 Мбит/с, 34 или 44 Мбит/с. Передача сигнала в формате MPEG-2 выполняется по каналам ПЦИ [J.131 (98)], СЦИ [J.132 (98)] или Ш-ЦСИО J.82 (96)]. В настоящее время цифровая передача программ TV в формате МРЕG-2 может быть организована по 4 первичным цифровым потокам 2048 кбит/с или по одному вторичному цифровому потоку со скоростью 8448 кбит/с.

Применение методов сжатия наиболее эффективно в "узких" местах ТТС.

Наиболее вероятной тенденцией в изменении нагрузки представляется увеличение части нетелефонного трафика, т. к. трафик пользователей Internet потенциально превышает телефонный. Если к этому добавить видео услуги, конференц-связь, кабельное TV, то можно предположить, что к ПСС, и в особенности к участку доступа, будут предъявлены повышенные требования по передаче (транспортировке) увеличивающихся объемов информации.

Происходит выравнивание трафика на всех участках сети, другими словами, интенсивность нагрузки на участке доступа и магистральном участке ПСС выравниваются. Это совпадает с уже отмеченными тенденциями выравнивания технологий в разных слоях ТТС.