Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Связь лекции.pdf
Скачиваний:
164
Добавлен:
04.06.2015
Размер:
4.45 Mб
Скачать

Кроме того, Правительство РФ Постановлением № 878 от 04.09.95 утвердило программу демонополизации отрасли связи.

В настоящее время свыше тысячи предприятий имеют лицензии Министерства связи РФ на предоставление услуг электросвязи. Потребность абонентов в современных высококачественных услугах связи, и, соответственно, готовность абонентов платить за услуги формируют значительный сектор рынка.

Однако традиционным монопольным операторам связи во всем мире и, в том числе, Министерству связи в России, отягощенным громадным количеством коммутационного и каналообразующего оборудования со значительными (до 20 и более лет) сроками окупаемости, тяжело проводить полномасштабную модернизацию своих сетей для соответствия современным потребностям в услугах связи. Демонополизация в отрасли связи приведет к появлению новых агрессивных операторов связи, которые будут стучать в двери буквально каждого потенциального клиента, завлекать его более низкими ценами, повышенным качеством и разнообразием услуг.

Операторы ведомственных сетей наряду с ростом услуг связи для собственных пользователей будут предоставлять услуги своих сетей прочим пользователям. Уже сейчас наметился рост конкуренции между традиционными операторами (Минсвязи) и альтернативными поставщиками услуг связи на базе сетей энергосистем, газопроводов, железных дорог и метрополитенов. Можно привести примеры проектов компаний "Макомнет", "Метроком" и "Раском", проложивших волоконно-оптические линии связи по туннелям метро Москвы и Санкт-Петербурга, а также вдоль Октябрьской железной дороги. АО "Газком" намерено развернуть собственную систему космической связи на базе спутников "Ямал".

Демонополизация отрасли связи и, как ее результат, конкуренция операторов будет выигрышна для абонентов, что на базе развития современных телекоммуникационных технологий выразится в расширении количества и повышении качества услуг связи при снижении их стоимости.

5. Линии связи

5.1. Кабельные и воздушные линии связи на основе металлических проводников

Существующие типы линий связи (ЛС) в зависимости от используемой среды распространения сигналов принято делить на проводные и линии в атмосфере (радиолинии).

Клиниям связи предъявляются следующие основные требования:

осуществление связи на практически требуемые расстояния;

широкополосность и пригодность для передачи различных видов сообщений;

защищенность цепей от взаимных влияний и внешних помех, а также от физических воздействий (атмосферных явлений, коррозии и пр.);

стабильность параметров линии, устойчивость и надежность связи;

экономичность системы связи в целом.

В простейшем случае проводная ЛС - физическая цепь, образуемая парой металлических проводников. Кабельные ЛС (кабели связи) образованы проводами с изоляционными покрытиями, помещенными в защитные оболочки. По конструкции и взаимному расположению проводников различают симметричные (СК) и коаксиальные (КК) кабели связи (Рис. 5.1).

20

Рис. 5.1. Типичный вид симметричного (а) и коаксильного (б) кабеля

Симметричная цепь состоит из двух совершенно одинаковых в электрическом и конструктивном отношениях изолированных проводников. В зарубежных источниках СК часто называют "витая пара" (TP - twisted pair). Различают экранированные (shielded) и неэкранированные (unshielded) СК.

Коаксиальная цепь представляет собой два цилиндра с совмещенной осью, причем один цилиндр - сплошной внутренний проводник, концентрически расположен внутри другого полого цилиндра (внешнего проводника). Проводники изолированы друг от друга диэлектрическим материалом.

Рассмотрим основные параметры кабелей с металлическими проводниками.

Коэффициент затухания α, дБ/км. Зависит от свойств материалов проводников и изоляционного материала. Наилучшими свойствами (малым сопротивлением) обладают медь и серебро. Коэффициент затухания зависит также от геометрических размеров проводников. СК с большими диаметрами проводников обладают меньшим коэффициентом затухания. Коэффициент затухания КК зависит от соотношения диаметров внешнего и внутреннего проводника (Рис. 5.2). Оптимальными соотношениями являются (материал внешнего проводника): для меди - 3.6, для алюминия - 3.9, для свинца - 5.2.

Рис. 5.2. Зависимость коэффициента затухания КК от соотношения диаметров проводников

Очень важной характеристикой, фактически определяющей широкополосность системы связи, является зависимость коэффициента затухания от частоты (Рис. 5.3). Если определен граничный коэффициент затухания α ГР (обычно он определяется возможностями усилителей или

21

регенераторов (см. подраздел 6.1.4)), то данному коэффициенту соответствует граничная частота пропускания системы fГР. Полоса пропускания системы не превышает граничной частоты пропускания.

Рис. 5.3. Частотная зависимость коэффициента затухания металлического кабеля

Скорость распространения v, км/мс. Частотная зависимость скорости распространения показана на Рис. 5.4. С ростом частоты скорость распространения увеличивается, приближаясь к скорости света в вакууме vС300 км/мс. Данный параметр зависит также от свойств диэлектрика, применяемого в кабеле.

Рис. 5.4. Частотная зависимость скорости распространения электромагнитной волны

Волновое сопротивление ZВ (Ом) - сопротивление, которое встречает электромагнитная волна при распространении вдоль однородной линии без отражения, т.е. при условии, что на процесс передачи не влияют несогласованности на концах линии. Волновое сопротивление СК зависит от удельных значений емкости и индуктивности кабеля. Для КК волновое сопротивление

определяется как , где ZД - волновое сопротивление диэлектрика, D и d - соответственно диаметры внешнего и внутреннего проводников.

Основные требования к СК определены в рекомендации МСЭ-Т G.613. Диаметр жилы СК обычно составляет 0.4...1.2 мм. СК обычно используются в диапазоне частот до 10 МГц. Основные параметры КК приведены в Табл. 5.1.

22

Табл.5.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип КК

 

Диаметр

проводника

 

Рекомендация

 

Рабочая

полоса

 

 

внешний/внутренний, мм

 

МСЭ-Т

 

частот, МГц

 

 

 

 

 

 

 

 

Мини-КК

 

0.7 / 2.9

 

 

G.621

 

0.2...20

 

 

 

 

 

 

 

 

Малогабаритный КК

 

1.2 / 4.4

 

 

G.622

 

0.06...70

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормализованный КК

 

2.6 / 9.5

 

 

G.623

 

0.06...300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В настоящее время выпускается широкая номенклатура кабелей, отличающихся в зависимости от назначения, области применения, условий прокладки и эксплуатации и пр.

На Рис. 5.5 приведен пример конструкции кабеля для магистральной сети КМБ-8/7. В конструкции кабеля предусмотрено несколько коаксиальных цепей разного типа, несколько симметричных пар, а также отдельные изолированные жилы. Последние обычно используются для технологических целей.

Рис. 5.5. Пример конструкции кабеля (кабель КМБ-8/7)

Воздушные ЛС (ВЛС) не имеют изолирующего покрытия между проводниками, роль изолятора играет слой воздуха. Проводники выполняются, в основном, из биметаллической сталемедной (сталеалюминевой) проволоки. Внутренний диаметр стальной проволоки обычно составляет 1.2...4 мм, толщина внешнего слоя меди (алюминия) - 0.04...0.2 мм. Проволока подвешивается на деревянных или железобетонных опорах с помощью фарфоровых изоляторов. Используемый частотный диапазон ВЛС не превышает 150 кГц.

5.2. Проблема электромагнитной совместимости

Цепи ЛС постоянно находятся под воздействием сторонних электромагнитных полей различного происхождения. Различают две основные группы источников сторонних полей:

внутренние - соседние физические и искусственные цепи данной линии связи;

внешние - энергетически и конструктивно не связанные с линией связи.

Внешние источники помех в свою очередь по своему происхождению делятся на:

естественные - грозовые разряды, солнечная радиация и пр.;

созданные человеком - высоковольтные линии передачи, радиостанции, линии электрифицированных железных дорог, электрические сети промышленных предприятий и отдельные энергоемкие устройства.

23