Лекція №9 з навчальної дисципліни
“ВСТУП В СПЕЦІАЛЬНІСТЬ”
Тема 9. «Міські телефонні мережі».
Заняття 9/1. Лекція
Навчальні питання лекції:
1. |
Принципи побудови міських телефонних мереж |
2. |
Побудова сільських телефонних мереж |
Навчально-матеріальне забезпечення:
1. Лектор-2000
2. Слайди за темою лекції.
Список літератури
Гроднев И.И., Верник С.М. "Линии связи" - М; 1988.
Гурешов Ю.М. "Проектирование линейных сооружений городской телефонной сети" - М; 1973.
Строительство кабельных сооружений связи. Справочник. - М; 1988.
Руководство по линейным сооружениям магистральных и внутризоновых кабельних линий связи. - М; 1986.
Керівництво щодо будівництва лінійних споруд ВОЛЗ, - К; 2000.
Барон Д.А. и др. Справочник строителя кабельных сооружений связи. Изд. 2-ое, доп. и перед. –М.: «Связь». 1977.
Горордская телефонная связь под редакцией А.С. Брискера, К.П. Мельникова. – М.: «Радио и связь». 1987.
Ломовицкий В.В., и др. Основы построения систем и сетей передачи информации. – М.: «Горячая линия–Телеком». 2005.
1. Принципи побудови міських телефонних мереж.
Телефонний зв‘язок – найбільш доступний, масовий і зручний вид електрозв‘язку, який дозволяє вести переговори людям, котрі знаходяться один від одного на любих відстанях за допомогою порівняльно простих і дешевих систем передачі, котрі реалізують цей вид зв‘язку.
Мережі телефонного зв‘язку почали розвиватися понад сто років назад. В 1878 році була відкрита перша в світі телефонна станція в Н‘ю-Хейвіні (США).
В Росії в 1880 році інженер К.М. Мосціцький розробив одну з перших АТС малої ємності в світі.
В середині 30-х років ХХ сторіччя з‘явилися координатні електромеханічні АТС, 1960-1965 роки – квазіелектронні АТС на магнітоуправляємих реле, котрі використовують і в наш час.
Телефонний зв‘язок представляється системою телефонного зв‘язку (СТфЗ), яка в свою чергу входить в склад єдиної національної системи зв‘язку України (ЄНСЗУ).
В склад СТфЗ входить телефонна мережа загального користування (ТМЗК).
ТМЗК – це телефонна мережа, яка представляє собою совокупність місцевих і міжміських АТС і комутаційних вузлів, міжнародних центрів комутації, кінцевих абонентських пристроїв, а також каналів і ліній телефонної мережі, яка забезпечує потребу населення, закладів, організацій і підприємств в послугах телефонного зв‘язку.
ТМЗК представляє собою ієрархію різноманітних телефонних мереж: місцевих (міських, сільських, комбінованих); внутрішньозонових; міжміських і міжнародних. Структуру ТМЗК представлено на рис. 1.1.
Рисунок 1.1 Структура телефонної мережі загального користування:
ВАК – вузол автоматичної комутації, ЦС – центральна станція, КС – кінцева станція, ВВхП – вузол вхідних повідомлень, ВС – вузлова станція, РАТС – районна автоматична телефонна станція, ВТС – вузлова транзитна станція, СТМ – сільська телефонна мережа, МТМ – міська телефонна мережа.
Таке об‘єднання дозволяє будь-якому абонентові МТМ або СТМ з квартирного телефону, з переговорного пункту або телефону-автомата вести переговори з абонентами в межах України та здійснювати міжнародні переговори.
Під МТМ розуміються місцеві мережі, котрі представляють собою совокупність комутаційних вузлів, телефонних станцій, ліній і каналів телефонної мережі, кінцевих абонентських пристроїв, призначених для забезпечення телефонним зв‘язком абонентів міста.
МТМ по своїй будові діляться на:
- нерайоновані мережі;
- районовані мережі;
- районовані мережі з вузлами вхідних повідомлень;
- районовані мережі з вузлами вихідних і вхідних повідомлень.
Нерайоновані МТМ являються простішими МТМ. На такій мережі встановлюється тільки одна АТС, до якої підключаються абонентські і з’єднувальні лінії від наявних відомчих АТС.
Районовані МТМ складаються із совокупності районних АТС (РАТС), які обслуговують абонентів одного телефонного району. По своїй будові вони можуть бути наступних типів:
- районована МТМ без вузлоутворення (рис. 1.2.), на якій АТС з‘єднуються одна з одною. Ємність районованих мереж з такою побудовою не перевищують 80 000 номерів. Нумерація на них 5-значна.
Рисунок 1.2. Побудова районованої МТМ без вузлоутворення
- районована МТМ з вузлами входящого повідомлення (рис. 1.3). територія міста з такою МТМ розбивається на райони числом до восьми. Ємність мережі в кожному районі може бути доведена до 100 000 номерів.
Рисунок 1.3 Побудова районованої МТМ з ВВхП
Повідомлення, які надходять до абонентів кожного району надходять зі своєї мережі через вузол вхідного повідомлення (ВВхП). Таких ВВхП може бути на МТМ до восьми (по числу районів). На ВВхП повідомлення, які надходять розподіляються на АТС даного району, яких в кожному районі може бути до десяти. Подібна побудова застосовується при ємності МТМ до 800 000 номерів. Нумерація на цих МТМ 6-значна.
- районована МТМ з ВВхП і вузлами вихідних повідомлень (ВВихП) (рис. 1.4). Територія міста може розбиватися на вузлові райони, котрих може бути до 80. в кожному районі організовується ВВхП і ВВихП. На ВВихП кожного району надходять вихідні повідомлення, направленні від абонентів даного району в інші вузлові райони.
Рисунок 1.4 Побудова районованої МТМ з ВВП і ВВихП.
МТМ з ВВхП и ВВихП застосовуються при ємності мережі до 8 млн. номерів. Нумерація на даних МТМ 7-значна.
Можуть мати місце випадки, коли місто з районованою МТМ являється також центром сільського району. При цьому МТМ і СТМ утворюють єдину комбіновану мережу.
МТМ складається із станційного обладнання (СО) і лінійно кабельних споруд (ЛКСЗ).
Рисунок 1.5 Склад МТМ
На МТМ в якості станційного обладнання використовують різні системи АТС, які відрізняються основними комутаційними елементами і способом управління.
В залежності від використовуємих комутаційних елементів системи АТС поділяються на:
- електромеханічні (декадно-шагові і координатні);
- квазієлектронні;
- електронні.
По способу управління АТС поділяються на:
- АТС з прямим управлінням (декадно-шагові АТС);
- АТС з косвеним управлінням (координатні АТС);
- АТС з управлінням по записаній програмі (квазієлектронні і електронні АТС).
Основні комутаційні елементи:
А). Декадно-шагових АТС
- реле типу РПН (реле плоске нормальне)
- шагові пошукачі (шаговые искатели ШИ)
- декадно-шагові пошукачі (ДШИ і ДШИ-М)
Б). Координатних АТС
- реле типу РПН
- реле типу РЕС 14 (реле електронне слаботочне)
- малогабаритне реле РЕС 9
- герконове реле типу РПС 49
- багаторазові координатні з‘єднувачі
- напівпровідникові тріоди і діоди.
В). Квазіелектронних АТС
- герконові реле
- матричні феритові з‘єднувачі на геконах.
АТС, як правило, розміщується в окремій будівлі, в підвальному приміщенні будівлі розміщується кабельна шахта, куди вводяться лінійні кабелі, вони зазвичай великої ємності (100-1200 пар). Над кабельною шахтою розміщується крос АТС, на якому встановлюються захисні смуги від лінійних кабелів, які знаходяться в шахті. 100-парними кабелями з‘єднуються захисні смуги.
Лінії МТМ діляться на абонентські і з‘єднувальні (міжстанційні).
Абонентські лінії (АЛ) з‘єднують телефонні апарати абонентів з АТС і при шафній системі побудови мережі діляться на три участка (ділянки) (рис.1.6).
Рисунок 1.6 Схема побудови абонентської лінії МТМ
Магістральний участок (ділянка) – від АТС до розподільчої шафи (РШ), між РШ (міжшафний зв‘язок) і при прямому живленні від АТС до розподільчої коробки (РК), в окремих випадках до кабельного ящика (КЯ).
Розподільчий участок (ділянка) від РШ до РК (КЯ).
Абонентська проводка від РК (КЯ) до ТА.
На магістральних ділянках АЛ прокладаються міські телефонні кабелі з числом пар 100 і більше (багато парні), а на розподільчих ділянках – з числом пар 10…100 (мало парні).
Абонентська проводка виконується однопарним розподільчим телефонним проводом, а при наявності КЯ – металічними проводами.
Довжина АЛ 1,0 – 2,5 км з незмінною тенденцією до їх зменшення довжини.
Співвідношення довжин магістральних і розподільчих ділянок АЛ приблизно становить 4:1.
З‘єднувальні лінії (ЗЛ), або лінії міжстанційного зв‘язку, зв‘язують між собою телефонні станції. Довжини ЗЛ в основному 4…12 км. Доля ЗЛ в загальній протяжності ліній МТМ приблизно 25%. Сумарна протяжність ланцюгів ЗЛ і АЛ, котра приходиться на 1000 номерів АТС, залежить від численності населення, планування міста і по мірі телефонізації міст зменшується.
Тобто сумарна протяжність кабелів різної ємності, на 1000 номерів АТС складає в середньому 60 км.
Лінії МТМ призначені в основному для передачі телефонних повідомлень, є низькочастотними, і їх електричні параметри нормуються в діапазоні тональних частот (ТЧ), тобто 0,3 – 3,4 кГц.
Кабельні лінії МТМ прокладаються:
- в кабельній каналізації і в колекторах;
- по мостах і в тунелях;
- безпосередньо в ґрунті;
- під водою при пересіченні рік та інших водоймищ;
- по зовнішніх та внутрішніх стінах будівель;
- підвішуються на стійках та опорах повітряних ліній зв‘язку.
ЛКСЗ МТМ:
- кабелі зв‘язку;
- кабельна каналізація;
- розподільчі шафи і розподільчі коробки.
Розподільчі коробки розміщуються в під‘їздах будівель на поверхах.
Кабелі, які прокладаються від АТС до розподільчих шаф, називаються магістральними. У комплексі МТМ ці кабелі утворюють магістральну мережу. По мірі віддалення магістральних кабелів від АТС, вони розшиваються на кабелі меншої ємності, кратністю 100 пар. 100-парні кабелі включають в кабельні бокси тієї ж ємності, які розміщені в розподільчих шафах. Загальна ємність магістральних кабелів введених в АТС має бути дещо більшою від ємності станції. Цей надлишок ємності магістральної мережі носить назву експлуатаційного запасу, він дорівнює 2-3% від ємності станції. Від розподільчих шаф прокладаються кабелі ємністю 100 пар, які включаються в бокси такої ж ємності, що встановлені в розподільчих шафах. По мірі віддалення від розподільчих шаф ці кабелі розшиваються на кабелі меншої ємності кратністю 10 пар. 10-парні кабелі включаються в розподільчі коробки або кабельні ящики.
Комплекс розподільчих кабелів прокладених від розподільчих шаф до розподільчих коробок і кабельних ящиків, називається розподільчою мережею. Загальна ємність розподільчої кабельної мережі має бути дещо більше від магістральної мережі, цей надлишок складає 15-20%.
Таким чином, розподільчі шафи є проміжною ланкою між розподільчою та магістральною мережею.
У розподільчих шафах за допомогою проводів для кросування можливо з‘єднати будь-яку пару магістральної мережі на будь-яку пару розподільчої мережі. Це дає можливість перемикати абонентів, коли вони міняють місце свого розташування, міняти лінії при їх пошкодженні, а також проводити випробування та виміри ЛЗ. Така можливість називається гнучкістю МТМ. Для підвищення гнучкості МТМ розподільчі шафи з‘єднують між собою. Також є можливість перемикати магістральні лінії з однієї шафи на інші.
Система побудови МТМ із застосуванням розподільчих шаф отримала назву шафової системи, вона є основною на Україні.
Коли каблювання будівель проводиться шляхом розпайки безпосередньо кабелів, минаючі розподільчі шафи, така система побудови МТМ носить назву безшафової (на Україні не застосовується). Така система використовується лише для будівель біля АТС.
Телефонний зв‘язок повинен мати якісну чутливість, розбірливість, відсутність сторонніх шумів і перешкод. Однак, сигнали, які поширюються, зменшуються за потужністю через подолання опору проводів, витоку частини сигналу через ізоляцію, через її недосконалість і відгалуження через ємність.
Для забезпечення високої якості телефонного зв‘язку встановлюються норми на загасання сигналу, зокрема:
- загасання АЛ від телефонного апарату до АТС до 4,3 дБ;
- загасання між двома абонентами до 28,7 дБ.
На МТМ застосовуються кабелі з діаметром жил 0,32, 0,4, 0,5, 0,7 мм. Тому виникає необхідність забезпечення якісного зв‘язку особливо з віддаленими абонентами.
Аби забезпечити норми загасань застосовують пупінізацію кабелю, тобто включення в ланцюги ЛЗ котушок індуктивності. Для збільшення дальності зв‘язку застосовуються підсилювачі, які встановлюються на АТС.