3.1.2. СЕТИ СВЯЗИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Хотя сети, которые должны удовлетворять перечисленным требованиям, пока находятся лишь в стадии организации, телеобработка данных уже получила распространение во всем мире, поскольку, используя модемы, удалось приспособить для передачи данных существующие широко разветвленные телефонные сети. По соединительным трактам коммутируемых телефонных сетей в настоящее время можно передавать данные со скоростями до 4800 бит/с (см. разд. 1.2). Скорости передачи по некоммутируемым телефонным каналам достигают 9600 бит/с (см. разд. 1.3). Таким образом, требованиям к сетям, которые используются в системах телеобработки данных, в отношении скорости передачи телефонные сети в основном соответствуют. Конечно, коммутируемые телефонные сети не могут удовлетворить этим требованиям во всей их полноте прежде всего в отношении короткого времени, отводимого на установление и разъединение соединений. Если, однако, существенную роль играет широкая разветвленность, телефонная сеть остается важной и незаменимой.

В этой связи необходимо обратить внимание на некоторые возможности использования при передаче данных имеющихся телефонных аппаратов и дополнительных приборов для внутренней телефонной связи. Естественно использовать указанные средства и для внутреннего обмена данными между человеком и ЭВМ. Дополнительные телефонные приборы можно при этом дооборудовать таким образом, что они будут хранить данные, одновременно передаваемые различными абонентами, проверить их правильность и поблочно передавать затем далее на ЭВМ [3.2]. В качестве устройств ввода — вывода данных часто используются сами телефонные аппараты: обслуживающий персонал вводит данные с помощью кнопочного номеронабирателя и принимает аналоговые сигналы (речевые или тональные служебные сигналы) на слух через телефонный капсюль (см. разд. 1.2.2.2). Кроме того, к телефонному аппарату для ввода данных может подключаться, например, еще устройство для считывания данных с документов или перфокарт; при подключении печатающего устройства возможен документальный вывод данных [3.3].

Обособленные сети передачи данных могут строиться на основе разных принципов, каждый из которых обладает

преимуществами в тех или иных условиях. Анализ этих принципов выявляет прежде всего два семейства: коммутируемые и некоммутируемые (узловые) сети.

Коммутируемые сети в свою очередь можно подразделить на две группы: сети с коммутацией каналов и сети с коммутацией сообщений. Для обеих групп характерно, что соединения между оконечными пунктами устанавливаются лишь на ограниченное время; в сетях с коммутацией каналов устанавливаются сквозные соединения на время передачи данных, в коммутационных узлах сетей с коммутацией сообщений имеются промежуточные запоминающие устройства и данные передаются по отдельным участкам переприема от узла к узлу вплоть до принимающей оконечной установки.

Различают два типа сетей с коммутацией каналов: асинхронные и синхронные. В сети первого типа не задаются единые для всей сети такты, а коммутационные и приемопередающие устройства имеют самостоятельные, не. зависимые друг от друга тактовые генераторы. В коммутационных узлах функции, связанные с передачей информации и коммутацией, при этом обычно разделены, благодаря чему достигается большая гибкость в выборе коммутационной и приемопередающей аппаратуры и становится возможной организация сетей передачи данных на базе имеющихся например, телексных сетей. Необходимо обратить внимание на сложение краевых искажений, возникающих на отдельных участках соединительного тракта при передаче и коммутации сигналов в асинхронных сетях. Такое сложение имеет место всегда, когда коммутационное оборудование и АПД работают в «прозрачных» каналах (см. разд. 5.1). Если же используются синхронные каналы, то должны быть приняты специальные меры к тому, чтобы избежать проскальзывания битов [11] при переходе от участка к участку.

В синхронной сети все коммутационные и приемопередающие устройства управляются одним тактовым сигналом, который задает единый временной растр (систему тактовых точек) для всей сети и синхронизирует все процессы. В данном случае искажения уже не суммируются и проскальзывание битов принципиально не возникает; облегчается применение систем передачи и коммутации с временным разделением каналов; в коммутационных узлах возможна частичная интеграция функций передачи и коммутации.

Среди сетей с коммутацией сообщений различают сети с коммутацией полных сообщений (коммутацией с запоминанием), в которых сообщения распределяются и передаются целиком, и сети с пакетной коммутацией, в которых передача и распределение

сообщений осуществляются по частям, так называемым пакетам. Задержка во времени, которая имеет место в сетях с коммутацией полных сообщений, для некоторых систем телеобработки данных, например типа «запрос — ответ», слишком велика; сети с пакетной коммутацией имеют более короткое время задержки, а запоминающие устройства в узлах таких сетей могут иметь меньшую емкость.

В некоммутируемых сетях, в отличие от коммутируемых, никаких процессов переключения не происходит, поэтому в узлах устанавливаются лишь такие устройства (разветвители линий и стыковые распределители), которые постоянно соединяют между собой либо подведенные к узлу линии, либо стыки оконечного оборудования данных (см. разд. 2.1.2). В некоммутируемой сети в каждый момент времени передачу может вести только одна оконечная установка. Чтобы это условие соблюдалось, установлен определенный порядок обмена, в ходе которого оконечные установки вызываются для передачи и приема.

При обсуждении организации обособленных сетей передачи данных всегда возникает вопрос относительно объединения различных систем связи в одну универсальную сеть. Этот вопрос ставится не в первый раз. Уже с давних пор каналы связи, предназначенные для аналоговых сигналов (низкочастотные кабели, телефонные каналы), используются для передачи как речевых, так и телеграфных сигналов. При описанной выше передаче данных по коммутируемым телефонным сетям все коммутационное и приемопередающее оборудование телефонной связи привлекается к обслуживанию передачи данных, хотя, конечно, оно не удовлетворяет всем требованиям к оборудованию систем телеобработки данных.

В настоящее время значительный прогресс в области технологии цифровых систем привел к тому, что технические преимущества, которые дает передача и коммутация сигналов и цифровой форме, можно использовать и при передаче речи: организация цифровых телефонных сетей с интеграцией коммутационной и приемопередающей аппаратуры — IST-сетей (Integrated Switching and Transmission), - теперь уже представляет интерес и с экономической точки зрения. Поскольку можно построить такую цифровую телефонную сеть, естественно возникает вопрос, нельзя ли несколько различных видов связи, например передачу сигналов речи, изображения и данных, объединить в рамках некоторой универсальной цифровой сети связи — ISDN-сети (Integrated Services Digital Network) [3.4].

Преимущества такого объединения заключаются прежде всего в единообразии проектирования и изготовления аппаратуры передачи и коммутации, а также в единообразии эксплуатации и обслуживания различных систем связи. Конечно, имеются и противоположные технические и экономические соображения, которые говорят в пользу разделения различных сетей.

Требования, предъявляемые различными службами связи к оборудованию универсальной сети, довольно сильно отличаются друг от друга: для передачи данных необходимы разные скорости, главным образом, в диапазоне от 50 до 9600 бит/с; телефонные каналы требуют скорости 64 кбит/с, а телевизионные — 8 Мбит/с. Количество вызовов в единицу времени, наблюдаемое у абонентов системы передачи данных, существенно выше, чем у телефонных абонентов, а длительность занятия, напротив, обычно короче. Абоненты передачи данных требуют более короткого времени на установление, и разъединение соединения, предъявляют более высокие требования к доступности других абонентов и для них желателен меньший коэффициент ошибок по битам. В этой связи следует упомянуть также многочисленные услуги, которые предоставляются абонентам современных сетей передачи данных.

Нет сомнения, что технически вполне возможно построить сеть, которая удовлетворяла бы этим разнообразным требованиям различных служб связи. При этом, однако, придется примириться с тем, что отдельные системы связи будут реализованы не так экономично, как в специальных сетях.

Мнения ведомств связи и отдельных специалистов относительно пользы и целесообразности организации цифровых сетей с интеграцией различных видов связи в настоящее время весьма противоречивы. Тем не менее все разделяют ту точку зрения, что планирование и ведущаяся ныне разработка новых сетей связи общего пользования, т. е. цифровых телефонных сетей и сетей передачи данных, не должны закрывать пути к организации в дальнейшем интегральных сетей. Поскольку, однако, нужно постоянно вести работу по развитию и совершенствованию существующих сетей применительно к новым потребностям и техническим возможностям, то этот путь, несомненно, становится все более сложным.