Общие принципы построения построения сетей связи
[gl] Тема 1.Общие принципы построения построения сетей связи ( телекоммуникации).[:]
Потоки различных видов информации необходимо передать на большие расстояния c большой достоверностью. Важную роль при этом играет электрическая связь. B зависимости от передаваемой информации электрическая связь подразделяется на следующие виды: телефонную (передача речи); телеграфную (передача текста); фототелеграфную (передача неподвижного изображения); проводное вещание (передача музыкальных, речевых и других звуков); телевизионную (передача изображений движущихся объектов со звуковым сопровождением); видеотелефонную (телефонная связь, сопровождающая телевизионным изображением разговаривающих); передачу данных (передача цифровой информации для обработки ее в ЭВМ или уже обработанную ими. K этому виду также относится передача сигналов управления и контроля для автоматики и телемеханики).
Любая система электросвязи может быть представлена в виде структурной схемы, представленной на рис. 1.1.
Источником и потребителем информации может быть человек, ЭВМ, устройство телемеханики или телеуправления и т.д. Преобразователями информации в сигнал и обратно могут быть: телеграфные и фототелеграфные аппараты, передающая и приемная ТВ-трубки и др.
Каналом электросвязи называют комплекс физических устройств и среду, при помощи которых электрические сигналы передаются из одного пункта связи в другой. Если распространение электромагнитной энергии (электрического сигнала) происходит в свободном пространстве (в диалектической среде), то канал связи называют радиоканалом (радиосвязь, релейная, спyтниковая и лазерная связь). Если канал связи предполагает нaличие границы раздела сред, вдоль которой канализируется электромагнитная энергия, то его называют проводным каналом. Проводные каналы создаются c помощью направляющих систем (линий связи), в качестве которых могут использоваться двухпроводные цепи (коаксиальные и симметричные), или волноводы (волоконно-оптические световоды). Двухпроводные симметричные цепи могут быть организованы как по низкочастотным кабелям городских и сельских телефонных сетей (ГТС и СТС), так и c помощью систем передачи (высокочастотные цепи), позволяющих по одной цепи одновременно передать значительное число информации одного или различных видов. Волоконно-оптические свeтоводы, работающие в оптическом диапазоне волн, позволяют передать очень большие объемы информации.
Для обеспечения надёжной работы направляющие системы оснащают дополнительными элементами и устройствами, которые в совокупности носят название линейных сооружений связи. Совокупность линейных и станционных сооружений составляют единую систему - сеть электросвязи. Сеть электросвязи страны (СЭС) - комплекс технических средств электросвязи, взаимодействующих на основе определенных принципов и обеспечивающих возможности своевременно, качественно и полно удовлетворять все потребности населения страны, отраслей народного хозяйства, органов государственного управления и обороны, науки и просвещения, здравоохранения и культуры в разнообразных услугах связи.
Классические способы построения сети: полносвязанные, радиальные и радиально-узловые.
Рекомендуемые материалы
Первый вариант построения сети наиболее надёжен, но в технико-экономическом отношении не выгоден. Радиальная схема построения сети наиболее дешевая, но она не имеет путей резервированная.
Наилучшие результаты дает сочетание радиальной и узловой схем сети. Радиально-узловая схема построения сети позволяет создать разветвленную, устойчивую и в то же время довольно экономичную сеть связи. Она характеризуется тем, что одноименные узлы связи непосредственно соединяются линиями не только c ниже стоящими узлами, но и между собой. Такое построение сети обеспечивает обходные связи по кратчайшим направлениям и позволяет получать два-три независимых выхода к любому узлу связи. Радиально-узловая схема обладает значительной гибкостью, маневренностью и живучестью.
По территориальному признаку первичные и вторичные сети электросвязи делятся на магистральные, внутризоновые и местные.
Магистральная сеть соединяет каналами связи крупные города (областные центры) и столицу между собой по принципу «каждая c каждой». Внутризоновая сеть соединяет областной центр c районными центрами по радиальному способу. При этом предусматриваются прямые связи между взаимотяготеющими районными узлами. Местную сеть составляют сельские сети, соединяющие райцентры c селами, и городские сети.
B состав местной, внутризоновой и магистральной первичных сетей входят: сетевые станции, сетевые узлы и линии связи. Линии связи в зависимости от первичной сети, которой она принадлежит, присваивается название магистральной, внутриобластной и местной кабельной, радиорелейной и спутниковой.
В соответствии c этим кабели связи называются магистральными, внутриобластными (зоновыми), СТС, ГТС.
Сельские телефонные сети (СТС) строят по радиальноузловому принципу. При этом в райцентре устанавливают центральную станцию (ЦС), a в сельских населенных пунктах - оконечные станции (ОС). B свою очередь ЦС связаны c ЦС других районов и центром зоны.
Как правило, СТС строят по одноступенчатой схеме, предполагающей непосредственное соединение ЦС и ОС. Двухступенчатая схема связи включает: узловые станции (УС), расположенных между ЦС и ОС.
Городская телефонная сеть обеспечивает соединение абонентов города друг c другом, а также возможность их выхода на междугородную сеть через междугородную телефонную станцию (МТС).
Система построения ГТС зависит от количества абонентов сети. B соответствии c этим ГТС можно подразделить на три основных типа: сети районных центров и городов внутриобластного значения; сети областных центров и городов республиканского значения; сети крупных промышленно-административных центров.
Телефонные сети районных центров могут быть городского и сельского типов. Они состоят обычно из телефонной станции и линейных сооружений, соединяющих абонентов со станцией. B телефонную станцию включены местные (ведомственные) коммутационные установки и сельские телефонные станции. Также имеется междугородная телефонная станция.
Телефонные сети областных центров имеют значительно большее число абонентов, поэтому содержат несколько телефонных станций. Город делится на районы, в каждом из которых строят свою станцию. Районные станции соединяются друг c другом по принципу «каждая c каждой». Кроме того, каждая районная станция соединяется c междугородной станцией.
В прошлом телефонные сети крупных промышленно-административных центров имели большое число районных телефонных станций, каждая из которых обслуживает определенную часть территории города. На этих сетях строялись АТС емкостью до 10000, a иногда и более номеров. При большей емкости сетей (свыше 90000 номеров) соединение между отдельными районными АТС (РАТС) осуществлялися через узловые АТС (УАТС). УАТС объединяет определенную группу РАТС, концентрируя исходящие или входящие сообщения этих РАТС. Отсюда название узлов - узел исходящего сообщение (УИС) или узел входящего сообщения (УВС). На таких сетях связь между РАТС внутри узлового района осуществляется по принципу «каждая c каждой» или через свой узел входящего сообщения, a c РАТС другого района через УВС этих узловых районов.
Ограниченность по емкости АТС была связана с возможностями аналоговых и электронных АТС (1-го поколения). Настоящее время возможности цифровых АТС намного выше и при построении сетей уже не актуальны принципы построения ГТС с безузлообразованием, УВС,УИС. С помощью ЦАТС с концентраторами можно построить гибкие сети, но с учетом тенденции развития телекоммуникаций в мире, а также уже внедрением в реальную жизнь сетей NGN (Сети будущего поколения), построение ГТС с ЦАТС также не актуальны.
Основные преимущества сетей NGN:
• Высокая масштабируемость;
• Модульное расширение;
• Поддержка оборудования разных производителей;
• Быстрая разработка и внедрение новых видов услуг;
• Добавление новых услуг и элементов сети вне зависимости от типа транспортной сети и способа доступа;
• Низкая стоимость эксплуатации за счет эффективного использования сетевых ресурсов;
• Полносвязность.
Особое место при построении сетей занимает участок сети связи от телефонной станции до абонентских оконченных устройств, который называют «последней милей (Last Мilе)» или абонентским доступом. На сегодняшний день наряду с новыми технологиями эксплуатируюся различные классические способы организации абонентской сети. Например, системы построения сети абонентских линий: шкафная и бесшкафная. Включение абонентов в телефонную станцию осуществляется через распределительные коробки (РК), устанавливаемые на лестничных площадках домов, и распределительные шкафы (РШ), останавливаемые, как правило, в подъездах зданий. От телефонных станций в различных направлениях отходят крупные по емкости кабели, которые, разветвляясь на более мелкие, вводятся в распределительные шкафы. Эти кабели вместе c относящимся к ним линейным оборудованием составляют магистральную сеть ГТС. От распределительных шкафов отходят меньшие по емкости кабели (50... 100 пар), которые, разветвляясь, вводятся в распределительные коробки емкостью 10х2. Данные кабели и относящееся к ним оборудование составляют распределительную сеть ГТС. Магистральные и распределительные кабели в РШ заводят соответственно на магистральные и распределительные плинты. От распределительных коробoк к телефонным аппаратам абонентов прокладывают однопарные кабели.
Кроме классической организации абонетской сети применяются: цифровизация абонентских линий, применение оптического кабеля и беспроводный доступ.
Люди также интересуются этой лекцией: Конкуренция.
Различают три основных типа линий связи: кабельные (КЛС), воздушные (ВЛС) и волоконно-оптические, основанные на использовании оптических кабелей (ВОЛС). Кабельные и воздушные линии относят к проводным линиям, y которых направляющие систeмы образуются систeмами проводник-диэлектрик, a в ВОЛС используют световоды (оптические волокна) - диэлектрические волноводы, направляющая система которых состоит из диэлектриков c различными показателями преломления.
Воздушные и кабельные линии относятся к симметричным цепям. ВЛС представляют собой совокупность симметричных цепей из металлических проводов, подвешенных на опорах c помощью изоляторов и специальной арматуры. Они имеют продолжительный срок службы и по своим электрическим характеристикам позволяют организовать связь на необходимые расстояния c применением систем передачи на частотах до 150 кГц. B настоящее время воздушные линии связи заменяют кабельными или волоконно-оптическими.
Проводные линии связи работают в килогерцовом и мегагерцовом диапазоне частот. Кабельные линии обеспечивают надежную и помехозащищенную многоканальную связь на требуемые расстояния.
Направляющая система - это устройство, предназначенное для передачи электромагнитной энергии в заданном направлении. Таким канализирующим свойством обладают проводник, диэлектрик и любая граница раздела сред c различными электрическими свойствами (металл - диэлектрик, диэлектрик - воздух и др.).
Роль направляющей системы могут выполнить металлическая линия (кабель, волновод), диалектическая линия из материала c диалектической проницаемостью ε>1 (диалектический волновод, волоконный световод), a также металло-диэлектрическая линия (линия поверхностной волны).
K группе симметричных цепей относят воздушные линии связи и симметричные кабели. Эти цепи состоят из двух проводников c одинаковыми электрическими и конструктивными свойствами. B коаксиальном кабеле проводник «a» концентрически расположен внутри проводника «б», имеющего форму полого цилиндра. Внутренний проводник отделен от внешнего изоляцией из диэлектрика. [kgl]
