Связь – средство передачи информации и сообщений

Связь – средство передачи информации и сообщений

«По-настоящему владеет информацией только тот,
кто может организовать ее доставку…»

 Современные представления о связи очень многообразны. С философской точки зрения связь - это взаимообусловленность существования явлений, разделенных во времени  и пространстве, которая имеет множественную классификацию.  Классификация по содержанию означает связь, которая обеспечивает перенос вещества, энергии или информации. В последнем понимании связь, т.е. передача и приём информации с помощью различных технических средств связи – есть отрасль народного хозяйства. Связь занимает особое место в производственно-хозяйственной деятельности общества и управлении государством, вооружёнными силами и всеми видами транспорта, а также в удовлетворении культурно- бытовых потребностей населения. Недостаточный уровень развития средств связи ведёт к снижению темпов экономического развития, роста национального дохода и уровня жизни населения.

Связь, как отрасль народного хозяйства, неразрывна со словом «телекоммуникация» (от греч. tele – «далеко» и лат. сommunicatio – «общение», «сообщение»), которое означает в первую очередь передачу сообщений или общение на расстоянии. По характеру используемых средств,  связь разделяется на почтовую и электросвязь. Электросвязь — передача информации с помощью электрических сигналов по проводам, волоконно-оптическим линиям связи или посредством радиоволн.

История развития связи достаточно хорошо прослеживается  по эволюции телекоммуникационных систем. Еще в глубокой древности для управления войсками стали применяться такие средства передачи информации, как — знамена и музыкальные инструменты. Однако их «дальнобойность» ограничивалась пределами поля боя. Исход же войны нередко зависел от организации взаимодействия между отрядами и крепостями, удаленными друг от друга на десятки и сотни километров. Истоки телекоммуникационных систем прослеживаются не только от сигнальных рожков, колоколов, барабанов в Африке, так называемых «там-тамов», но и от дымовых и световых сигналов костров наших далеких предков.

Связь сигнальными кострамиВо все времена в жизни людей информация играла и играет ведущую роль, а ее своевременной доставке придавалось и придается принципиальное значение. Недаром в народе ходит молва: «Предупрежден, значит вооружен». Из далекого прошлого известно, что отдавая себе отчет в этом, еще Октавиан Август  (Римская империя) положил в основу создание постоянного сообщения между своей ставкой и основными войсками, границей империи и столицей. Отсюда берет начало регулярная служба военно-полевых курьеров. Через короткое время вместо пеших гонцов появились упряжки с животными, что имело громадное значение для возникновения  регулярной государственной почты.

В дополнение ко всему, в древнеримских фортификационных сооружениях были обязательными башни, размещавшиеся на определенном расстоянии друг от друга. Между этими башнями прокладывалась хорошая дорога, а сами башни применялись для сигнальной связи. Не менее распространенной в древности была связь с помощью разводимых на возвышенностях костров и огней. Например, вся средневековая Швейцария была покрыта сетью сигнальных костров, поэтому откуда бы ни посмел вторгнуться враг, весть о мобилизации в течение суток достигала всех ополченцев. 

Сигнальная вышка связи
Сигнальная вышка

Ю. Цезарь  достиг военной славы не столько своими выдающимися способностями полководца,  сколько своим пониманием особой значимости тщательно продуманной системы военной разведки. При этом для передачи информации он использовал сигналы дымом, передаваемые по цепочке от одного укрепления к другому. Существенный недостаток «огненной» связи  заключался в том, что она была мало информативной. Цепочкой костров могло быть передано одно и только одно заранее обусловленное сообщение или сигнал. Таким сигналом обычно было предупреждение о появлении противника. В то же время огни не могли указать или пояснить, где именно и в каком количестве он соизволил появиться.  Обороняющиеся могли лишь привести войска в готовность,  ожидая более полной информации. К тому же создание постоянных постов редко оправдывало себя на практике. Так, например,  в "Записках о галльской войне" упоминается, что о важных событиях галлы передавали весть по стране таким вот образом: каждый житель кричал о новости соседу. В конечном итоге  о случившемся утром к вечеру узнавали за 160 миль от места действия!

В V веке до нашей эры  карфагенянами был создан более совершенный оптический телеграф. Аппарат хитроумных африканцев можно было бы назвать «водяным телеграфом».   В его основу входили водяные часы — клепсидры, — которые служили для замера продолжительности светового сигнала. В зависимости от того, горел ли огонь минуту, две или больше, содержание сообщения получалось более информативным. В этом случае один и тот же костер мог передать десятки фраз, например: «требуется подкрепление», «кончились стрелы», «нужен провиант» и т.д. и т.п.

Балочный телеграфОднако наиболее совершенной и приемлемой оказалась все-таки римская система дневного оптического телеграфа. Эта система уже оперировала простым текстом, так как каждая буква или цифра передавалась комбинацией из нескольких поднимаемых над башней балок. Но и она получила практическое распространение лишь с появлением подзорных труб, которые позволяли увеличивать расстояние между башнями до 10 километров. На ее основе в 1792 году первая линия оптического телеграфа связала Париж и Лилль.  Темп передачи в этой системе составил всего лишь 10 знаков в час, но, несмотря на это, ее эффективность была признана удовлетворительной. Позднее в Европе появилось еще несколько аналогичных линий связи. Самая длинная из них была протянута между Петербургом и Варшавой. Рудимент эпохи «балочного» телеграфа до сих пор можно встретить на железной дороге. 

Связь гонцамиСамым очевидным и распространенным  способом доставки информации на большие расстояния,  само собой,  явилась посылка гонцов.  Заслуга Цезаря состоит в том, что он  ввел римскую информационную систему государственной почты. Ее главная цель преследовала передачу сообщений и других секретных сведений, которая  финансировалась государством под управлением римских конников. В течение продолжительного периода передаваемые  сообщения были устными и нередко рифмованными для простоты их запоминания.  К примеру, военачальники Чингисхана вынуждены были сочинять и разучивать со своими посыльными целые песни. Ведь, как ни говори, но ни сам великий монгольский полководец, ни его люди не знали грамоты.

Во все времена переданное сообщение подвергалось множествам катаклизмам. Так и гонец мог забыть переданную весть, мог заблудиться или не успеть доставить информацию в срок.  В военное время посыльного мог перехватить противник, а затем убить или выпытать у него содержание послания. Нередки случаи, когда враги подменяли гонца, отправив вместо него своего с иной, выгодной им вестью. Примечателен такой случай, когда с целью «засекречивания» информации, последняя в виде татуировки наносилась на чисто выбритую голову будущего гонца.  Время отправления посыльного зависело исключительно от того, насколько быстро отрастающие волосы скрывали составленное таким образом сообщение.

«Качество связи» резко улучшалось, если использовались даже самые примитивные формы письменности. Так, перуанские «почтальоны», спеша по длинным дорогам империи инков, передавали целую кипу  связок цветных шнуров с завязанными на них узелками. Посредством узелков, а нередко и раскрашенных бобов в мешочках «записывались» трудные для запоминания числительные. Сам же гонец на словах лишь объяснял, что они обозначают.

До открытия радиосвязи немалая заслуга принадлежит голубиной почте. Она была как никогда эффективным, надежным и быстрым способом передачи информации и сообщений. Наибольшая скорость почтового голубя составляет 80-100, а средняя — около 40-60 километров в час. Максимальной же дистанцией (летом, в идеальную погоду) считается 1000-1200 километров. Однако при преодолении больших расстояний вероятность гибели птиц в пути слишком велика, даже если выпускать их по трое разными маршрутами, как контрубеналов. Хотя известны из прошлого случаи, когда голубям удавалось вернуться домой с расстояния две, три и даже пять с половиной тысяч километров. Однако следует особо подчеркнуть необычность голубиной почты.  Голубь, будучи выпущен в любом месте, неизменно возвращается в родную ему голубятню, откуда он был увезен в корзине или клетке. По этой причине голубя больше никуда послать нельзя, так как он может «знать» только один адрес.

Возникновение голубиной почты теряется в глубине веков.  Впервые этот вид связи, возможно, начали использовать еще в Месопотамии во 2-3 тысячелетиях до нашей эры. С высокой достоверностью известно, что в Древней Греции «крылатые гонцы» использовались широко.
Подвижная голубиная почта
Греки полагались на  голубей преимущественно «в мирных целях», что нельзя сказать в отношении римлян, которые  еще в 43 году до н. э. при осаде Мутины передавали с их помощью и военные сообщения.  Регулярная же государственная голубиная почта была организована арабами в 12 веке. Большое развитие получила голубиная почта в Первую мировую войну.  Например, для дальней связи в танке возле места помощника водителя крепили клетку с почтовыми голубями, которых выпускали через верхний люк или амбразуры. Так, к концу войны британцы на Западном фронте имели до 6 тысяч почтовых голубей. С этой целью использовались подвижные голубятни, обслуживающие разные рода войск.

Из вышеупомянутого следует, что древнее прошлое средств связи включает как сигнальные костры и барабаны, изобретение голубиной почты и фельдъегерской связи, так и создание оптического телеграфа и применение других диковинок. Все они в совокупности стали впоследствии элементами той «суммы технологий» передачи информации и сообщений своего времени и важными вехами в истории цивилизации в целом.

Работы по созданию электрических средств связи начались в конце XVII века после опытов Л.Гальвани и Вольта, положивших практическое начало науке об электричестве. В числе первых  появились электростатический телеграф Маршалла (Англия, 1753 г.) и электрохимический телеграф Земмеринга (Германия, 1809 г.). В основе принципа работы лежали линии связи, которые соединяли две телеграфные станции. Число линий связи соответствовало количеству знаков алфавита. Получалось, что каждый провод служил для передачи только одного определенного знака.

Принцип аппарата Морзе

Неоценимый вклад в средства связи и ее техническую базу внес талантливый русский ученый  П.Л.Шиллинг  –  выпускник Первого кадетского корпуса в Петербурге.  Ветеран Отечественной войны 1812 года в 1832 г. разработал равномерный шестиэлементный код и изобрел первый электромагнитный телеграф, значительно сократив тем самым число проводов между телеграфными станциями.  Самюель Морзе пять лет спустя  сконструировал широко известный электромагнитный самопишущий аппарат, который, в более усовершенствованном виде, используется и  до сих пор. Академик Петербургской Академии наук - эмигрант из Германии Б.С.Якоби изобрел первый буквопечатающий аппарат. Его аппараты успешно работали на подземной кабельной линии связи между Зимним дворцом  и Главным управлением путей сообщения, а затем на кабельной линии Петербург – Царское село. Телеграф, как средство связи, быстро проник во многие страны.  В 1858 г. был проложен первый кабель через Атлантический океан, связывающий Европу с Америкой. 

Прокладка телеграфного кабеля
Прокладка телеграфного кабеля, 1850 г.

В 1861 г. попытку  создания прибора для передачи звуков на расстояние впервые осуществил Иоганн Филипп Рейс.  Именно ему принадлежит широко употребляемый термин «телефон». Он   наглядно продемонстрировал возможность переноса электрическим током тональных сигналов на расстояние. Однако по причине ее технического несовершенства эта разработка не получила распространения. И только 15 лет спустя Александр Грэхем Белл  зарегистрировал  патент на свое изобретение, которое он назвал усовершенствованием в телеграфии.  Далее в 1878 г. американец  Давид Юз изобрел микрофон с угольными палочками и  в том же году Томас Эдисон применил в телефонной схеме индукционную катушку, а  Ватсон запатентовал применяющийся в телефонных аппаратах и поныне электромеханический звонок. Российский  электротехник П.М.Голубицкий   использовал впервые в телефонных аппаратах конденсатор. 

Демонстрация телефонного аппарата
Демонстрация телефонного аппарата Белла в 1877 г.

Как нечто само собой разумеющееся  всеми сегодня воспринимается возможность связаться по телефону с людьми, которые являются пользователями самых разных местных и междугородных сетей связи. Но так было далеко не всегда. К примеру, в США к 1885 г.  существовало уже более 300 лицензированных телефонных компаний и до 1907 г. людям приходилось часто иметь два телефона:  один для связи с абонентами Bell Telephone Company, а второй – для связи с людьми, проживающими в городе, который обслуживала другая телефонная компания. В 1910 г. компанией AT&T  была выдвинута стратегия взаимоувязанной телефонной связи, из которой выросла телефонная сеть общего пользования (ТфОП).

 Знаменитый русский физик А.С.Попов впервые понял, что электромагнитные волны могут быть использованы как средство для беспроводной связи. 7 мая 1895 г. он продемонстрировал свое изобретение перед Русским физико-химическим обществом в Петербурге и выступил с докладом о его устройстве и действии. Этот день вошел в историю как день рождения радио. В 1899 году А.С.Попов разработал новый, более чувствительный приемник, основанный на так называемом телефонном детектировании. В нем использовались наушники, а не звонок, и можно было «поймать» более слабый сигнал.

В дореволюционной России отрасль связи была отсталой и не имела единой организации. Почта и телеграф находились в ведении государства. Помимо государственной почты, 53% всех уездов имели земскую почту со своими правилами, таксами и марками. Телефонная сеть связи была в собственности главным образом концессионеров и частично — земств. Промышленная база связи контролировалась иностранным капиталом. Почтовая связь охватывала по большей части крупные города. Почтовые учреждения функционировали при железнодорожных станциях и волостных управлениях. В 1913 только в 3% населенных пунктов почтовая корреспонденция доставлялась на дом. Электрическая связь начала развиваться в середине 19 в. Телеграфные линии связи первоначально сооружались исключительно в военно-стратегических целях. В 1855 телеграф был объявлен государственной "регалией" (монополия государства на получение доходов), и правительство предоставило право пользования телеграфной связью частным лицам.
Прослушивание радио
После Октябрьской революции 1917 Советское правительство провело ряд мер, заложивших основы социалистической организации связи. В 1917—18 средства связи были национализированы и перешли в ведение Народного комиссариата почт и телеграфов. В январе 1921 СНК по предложению Ленина принял постановление о строительстве радиотелефонных станций. При ВСНХ был образован электротехнический трест заводов слабого тока (1922), возглавивший деятельность предприятий, выпускающих аппаратуру связи.

Тогда же (1921 г.) в Америке появилась впервые диспетчерская служба телеграфной подвижной связи. Такие системы радиосвязи первоначально располагались только на автомобилях полиции и использовали азбуку Морзе, вызывая патрули для того, чтобы те связались с полицейским участком посредством проводного телефона. По тому, что система имела однонаправленное действие, ее смело можно назвать прообразом современной пейджинговой связи. Также в США
17 июня 1946 г.  запускается первая радиотелефонная сеть связи для частных клиентов.  В связи с тем, что аппаратура тогда была очень громоздкой, то она предназначалась для установки только в автомобили. Однако, несмотря на это, популярность мобильной связи стала стремительно расти. Достаточно серьезной проблемой, в отличие от больших габаритов и веса аппаратуры, на первый план выдвинулась ограниченность частотного ресурса. Радиотелефоны с близкими по частоте каналами связи начинали создавать взаимные помехи. Для возможности использования повторно одной и той же частоты требовалось разносить две радиосистемы на расстояние более 100 км.

Развитие радиоэлектроники оказало непосредственное воздействие на создание более совершенных средств связи. С появлением транзистора в 1947 году, а затем и интегральных микросхем вес и размеры мобильных телефонных аппаратов значительно уменьшился. Чуть позже Д.Ринг, сотрудник Bell Laboratories, выдвигает идею сотового принципа организации сетей мобильной связи. Эта схема позволяла избавиться от проблемы конфликта близких по частотам каналов и использовать их повторно. Разработкой систем сотовой связи стали заниматься сразу несколько производителей радиотехники, но, прежде чем появились первые подобные сети связи, прошло не менее 20 лет.

В Нью-Йорке компанией Motorola  3 апреля 1973 г.  была смонтирована первая в мире базовая станция сотовой связи. Она позволяла обслуживать  до 30 абонентов и соединять их с наземными линиями связи. Таким образом,  эту дату можно считать днем рождения мобильного телефона, да и всей сотовой связи. Примерно в тот же период (1978 г.) в Бахрейне  была запущена первая коммерческая сеть связи. Две соты в диапазоне 400 МГц с 20 каналами обслуживали 250 абонентов.

Как когда-то множество проводов между станциями в начале становления телеграфа сократилось до двух, то впоследствии постоянно растущее число пользователей и рост телефонного трафика привел к появлению систем с  частотным разделением каналов (ЧРК) или мультиплексированию сигналов с разделением по частоте (FDM — Frequency Division Multipex). С того времени по двум проводам стал переноситься не один, а несколько информационных сигналов, а за стандартный телефонный канала принимается канал тональной частоты (ТЧ) , обеспечивающий передачу речевого сообщения с эффективной полосой частот 300—3400 Гц. С этой целью вначале образовывается первичный групповой тракт из 12 стандартных каналов, занимающий полосу частот 60—108 кГц.  Затем из 5 первичных групповых трактов аналогичным образом формируется вторичный тракт и т. д.  Сейчас существуют системы на 12, 60, 120, 180, 300, 600, 900, 1920, 10 800 стандартных каналов. Метод  ЧРК до сих пор широко используется на аналоговых магистральных линиях связи.

Благодаря цифровой обработке сигналов, развитие электросвязи получило небывалый скачок.  Мир  заслуженно считает  пионером преобразования аналогового сигнала в дискретный (цифровой) нашего соотечественника – академика В.А.Котельникова, который с 1930 г. начинал работать в Научно-исследовательском институте связи Красной армии.   Его теорема отсчетов (теорема УКШ на Западе) входит в азбуку любого инженера, работающего в области цифровых систем связи, обработки сигналов, радиолокации, телевидения, измерений и т.д.  Ее фундаментальное значение для решения многих задач теории передачи сигналов и по сей день бесценно.

Наиболее простейшим способом оцифровки аналогового (речевого) сигнала признан метод  импульсно-кодовой модуляции  (ИКМ) или PCM — Pulse Code Modulation, согласно которому спектр частот канала тональной частоты (0,3 -3,4 кГц) преобразуется в цифровой канал со скоростью передачи 64 Kбит/c (ОЦК – основной цифровой канал). Сигнал, передаваемый со скоростью 64 Кбит/с, получил свое название DS0 (digital signal ) — основной цифровой сигнал. Правда, с целью организации служебного канала в США из указанной информационной скорости «украли» 8 Кбит/с, которые практически незаметны для уха.   В системе временного разделения каналов (ВРК) - TDM (Time Division Multiplexing), как и в системе с ЧРК,  несколько ОЦК объединяются в группу.  В Европе такая первичная группа называется цифровым потоком  Е1 (30 ОЦК - 2048 Кбит/с), а в США и Японии – Т1 (24 ОЦК – 1 544 Кбит/с). К примеру, цифровой поток Е4 объединяет 1920 ОЦК и скорость его передачи составляет 139 246 Кбит/С.  Способ формирования различных наборов скоростей передачи по такому принципу  называется методом плезиохронной цифровой иерархии   (PDH — Plesiochronous Digital Hierarchy). 

Технология PDH
Принцип технологии PDH

Основным недостатком плезиохронной иерархии является то, что невозможно прямое извлечение составляющих из потока и  его компонентов. Так, например,  для извлечения из потока Е4 поток Е1 необходимо демультиплексировать поток Е4 на четыре потока Е3, затем один из потоков  Е3 на четыре потока Е2 и только после этого возможен вывод требуемого цифрового потока Е1.

Английский учёный, писатель и изобретатель Артур Кларк в 1945 г. предложил идею создания системы спутников связи посредством спутников, находящихся на геостационарных орбитах, которые позволили бы организовать глобальную систему связи. Спутниковая связь не что иное, как своего рода развитие традиционной радиорелейной связи с помощью выноса ретранслятора на очень большую высоту (от сотен до десятков тысяч км).  В этом случае в зону видимости  ретранслятора попадает почти половина Земного шара, а отсюда необходимость в цепочке ретрансляторов отпадает.

В области гражданской спутниковой связи в западных странах первые исследования начали появляться во второй половине 50-х годов XX века. В США толчком к ним послужили возросшие потребности в трансатлантической телефонной связи.  Однако первый искусственный спутник Земли с радиоаппаратурой на борту был запущен в 1957 г. в СССР.  О создании международной организации спутниковой связи Intelsat (International Telecommunications Satellite organization) 20 августа 1964 года было подписано соответствующее соглашение 11-ю странами, но по политическим причинам Советский Союз в их число не вошел.  В рамках этой программы 6 апреля 1965 года был запущен первый коммерческий спутник связи Early Bird («ранняя пташка»), произведенный корпорацией COMSAT.

В СССР в течение продолжительного периода спутниковая связь развивались лишь в интересах Министерства Обороны. Только в соответствии с соглашением между 9 странами социалистического блока о создании системы связи «Интерспутник», которое было подписано в 1971 году, развитие гражданской спутниковой связи в странах социалистического лагеря получило «зеленый свет». 

Искусственный спутник связи
Искусственный спутник Земли

В системе спутниковой связи применяются методы многостанционного доступа с частотным, временным и кодовым разделением каналов, т.е. МДЧР, МДВР и МДКР соответственно. Первый метод является наиболее простым и самым распространенным.  Он применяется как в аналоговых, так и в цифровых системах спутниковой связи. Два других метода нашли свое использование только в связи с реализацией цифровых методов передачи информации.

Спутниковая связь вначале применялась для передачи широковещательной и циркулярной информации большому числу абонентов (телевидение и звуковое вещание, передача газет) и для организации магистральных линий связи большой протяженности. В настоящее время все большее распространение находят новые услуги, такие как: телефорумы, ТВ-системы с медленной разверткой, ТВ высокой четкости, телетекст, телекс, пакетная передача цифровой информации, передача массивов данных, электронная почта, объявления и др. Во всех странах к спутниковой связи приковано пристальное внимание. В последнее время спутниковая связь находит применение в организации создания  так называемой «последней мили» (канала связи между интернет-провайдером и клиентом),  что особо актуально в местах со слабо развитой инфраструктурой. Вследствие возможности ведения телефонных переговоров в любой точке мира спутниковая связь имеет  стратегическое значение, в то время как, в отличие от спутниковой связи, владельцы сотовых телефонов могут разговаривать только на территории покрытия станциями сотовой сети связи.

Поистине в области связи революционным прорывом стала опто-волоконнаятехнология  (fibre-optic), за счет которой существенно увеличилась пропускную способность канала связи, по сравнению с жилами медного кабеля.  В 1934 г. первую оптическую телефонную систему запатентовал американец Норман Френч, а в  1958 г. был разработан лазер,  впервые заявивший о своих сногсшибательных результатах в 1960 г. Компанией  "Corning inc."  в 1970 г.  были созданы оптические волокна с коэффициентом затухания менее 20 дБ/км при длине волны 633 нм. В 1977 г. АО "Siemens “ была построена первая полноценная волоконно-оптическая линия связи для "Deutsche Telekom AG", а со следующего года во всем мире началось применение новой технологии  с использованием многомодового оптического кабеля.

На смену плезиохронной цифровой иерархии пришла более совершенная синхронная цифровая иерархия (SDH -Synchronous Digital Hierarchy), в США – cинхронные оптические сети (SONET - Synchronous Optical NETs).  Технология сетей SDH/SONET предоставила возможность передавать информационные потоки по  волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС) на скоростях до 10 Гбит/С, позволила обеспечить  широкий диапазон скоростей доступа, в том числе совместимых с  плезиохронной цифровой иерархией. Обе технологии прозрачны для трафика любой природы (голос, данные, видео). Отличительная особенность сетей SDH/SONET состоит в том, что они для
переноса сигнала по ВОЛС  используют одну волну 1310 нм, либо 1550 нм. 

Технология SDH
Принцип технологии SDH

В то же время опыт эксплуатации сетей и средств связи,  постоянно возрастающий трафик, снижение затрат на ВОЛС  и т.д. показали, что достигнутые результаты не в полной мере удовлетворяют выдвигаемым требованиям. Поэтому возникла замечательная идея  – почему бы для переноса сигналов в одном оптическом волокне использовать не одну, а несколько длин волн, т.е. использовать частотное разделение?

Технология DWDMВ 1958 г., еще до появления самой волоконной оптики,  были заложены основы такой технологии. Но прежде, чем были созданы первые компоненты мультиплексных сетей,  прошло около 20 лет. Первоначально основы таких сетей создавались для лабораторных исследований, и лишь в 1980 году технология спектрального уплотнения (WDM - Wavelength Division Multiplexing) была предложена для телекоммуникационных систем. Далее через пять лет в исследовательском центре компании AT&T была реализована технология плотного спектрального уплотнения (DWDMDense Wavelength Division Multiplexing). Тогда удалось в одном оптическом волокне создать 10 каналов по 2 Gbps.   Возможность DWDM интегрироваться с АТМ , IP, ASDL и другими перспективными технологиями и протоколами передачи цифровой информации создает предпосылки ее незаменимости в процессе конвергенции между различными видами и службами связи.

Таким образом, внутри цифровых систем передачи информации осуществляется перенос электрических сигналов различной структуры. На выходе цифровых систем связи образуются каналы цифровой первичной сети, Которые соответствуют существующим  стандартам как по скорости передачи, цикловой структуре, так и типу линейного кода.

Каналы первичной сети, как правило,  приходят на узлы связи и оканчиваются в линейно-аппаратном цехе (ЛАЦе), откуда кроссируются для использования во вторичных сетях связи. Без преувеличения можно сказать, что первичная сеть представляет собой как бы банк каналов связи, которые затем используются вторичными сетями (сетью телефонной связи, сетями передачи данных, сетями специального назначения и т.д.). Наиболее важным является то, что для всех вторичных сетей связи этот банк каналов единый.  Отсюда вытекает обязательное требование, чтобы каналы первичной сети связи соответствовали существующим стандартам. Передача информации осуществляется по проводникам (воздушным, кабельным) и радиосистемам (радиорелейным, спутниковым, тропосферным), волноводным и  световодным линиям связи. 

Сеть связи
Структура первичной сети связи

Современная цифровая первичная сеть строится на основе трех основных технологий: плезиохронной иерархии (PDH), синхронной иерархии (SDH) и асинхронного режима переноса (передачи информации) (ATM). В настоящее время только первые две из перечисленных технологий могут рассматриваться как основа построения цифровой первичной сети связи.  Технология ATM, как технология построения первичной сети связи, является пока молодой и до конца не опробована. Отличие этой технологии от технологий PDH и SDH в том, что она охватывает не только уровень первичной сети, но и технологию вторичных сетей связи, в частности, сетей передачи данных и широкополосной ISDN (B-ISDN). Поэтому при рассмотрении технологии ATM трудно отделить одну ее  часть, которая относится к технологии первичной сети, от той части, которая тесным образом связана со вторичными сетями связи.

По традиции основой построения классической системы электросвязи является первичная сеть связи, включающая в себя среду распространения сигналов и аппаратуру передачи сигнала (технические средства связи), обеспечивающую создание типовых каналов и трактов первичной сети. Первичные каналы связи используются затем вторичными сетями для обеспечения услуг связи. В свою очередь первичная сеть разделяется на два подуровня (транспортный и оборудования передачи), поскольку методически процедуры эксплуатации среды распространения сигналов (металлических кабелей, волоконно-оптических линий связи и ресурса радиочастотного спектра) отличаются от процедур эксплуатации первичной сети связи, как унифицированного банка цифровых каналов. 

Система электросвязи
Система электросвязи

Первичная сеть связи составляет основу традиционной системы электросвязи, ее остов,  скелет, тогда как вторичные сети являются своего рода потребителями каналов первичной сети. Механика функционирования такой сети связи достаточно проста:  первичная сеть предоставляет вторичной сети типовой канал, которая на его основе предоставляет пользователям ту или иную услугу. Но тогда  для эффективной работы системы связи требуется определенная унификация каналов. Идея унифицированной структурированной первичной сети и привело к созданию иерархии каналов связи. Если посмотреть внутрь существующей на этих принципах первичной сети, то можно заметить, что она состоит из узлов мультиплексирования (мультиплексоров), которые работают как преобразователи между каналами связи различных уровней.

В нашей стране большая часть средств электросвязи объединена в Единую автоматизированную систему связи – ЕАСС. В соответствии с основополагающими принципами ЕАСС выделяют совокупность линий передачи и так называемых сетевых узлов. Эта сеть является своеобразным каркасом общей сети и получила название первичной сети ЕАСС. Сетевые станции, т.е.  оконечные точки первичной сети связи, осуществляют подключение пользователей. В соответствии с территориальным признаком  в ЕАСС входят две составляющих ее части:
- магистральная первичная сеть – соединяет каналами связи разных типов все областные и региональные центры;
- внутризоновая сеть – ограничена территорией одной зоны, совпадающей, как правило, с административным делением: районные центры – областные центры.

Однако работа по созданию сети ЕАСС не была завершена и прекратилась в связи с развалом СССР. В настоящее время этот проект, отражая изменение геополитической ситуации и новые революционные достижения в области связи, носит название Взаимоувязанная сеть связи России.
Взаимоувязанная сеть связи (ВСС) - это совокупность технически сопряженных сетей электросвязи общего пользования, ведомственных и других сетей электросвязи на территории России, независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности, в которой принято общее централизованное управление.