книги / Основы построения телекоммуникационных систем и сетей

— пожарная служба и др.), получаем, что емкость местных сетей внутризоновой связи не должна превышать 8 млн номеров.

Каждой зоне присваивается трехзначный номер АВС. Семи­ значный внутризоновый номер состоит из пятизначного местного номера городской или сельской телефонной коммутационной станции ХХХХХ и двухзначного внутризонового кода ав, при­ сваиваемого городской или сельской станциям или 100-тысячной группе абонентов городской телефонной станции большой емко­ сти. Таким образом, при междугородной связи абонент набирает номер: 8 АВС ав ХХХХХ.

Участок цепи между двумя узлами называется транзитом. Со­ гласно схеме ВСС, в одной зоновой сети не должно быть более трех транзитов. Число транзитов равно числу переприемов сигнала в сети, которое может сопровождаться преобразованием аналого­ вого сигнала в цифровой и обратно, что ухудшает качество пере­

даваемых сигналов.

Рассмотрим магистральную сеть, соединяющую все АМ ТС между собой. Территория России разделяется на семь округов, в каждом из которых устанавливается узел автоматической комму­ тации первого класса УАК-I. Все УАК-1 соединены между собой по принципу "каждый с каждым" мощными пучками каналов. На тер­ ритории УАК-I могут устанавливаться также узлы автоматической

УАК-I

УАК-Н

Рис.1.4. Фрагмент магистральной сети ВСС

коммутации второго класса УАК-П для создания более коротких путей между АМТС. Кроме того, при наличии достаточного тяго­ тения отдельные АМ ТС могут дополнительно соединяться между собой прямыми пучками каналов, минуя УАК.

Для высокой загрузки основных пучков каналов магистраль­ ной сети избыточный трафик направляется по нескольким обход­ ным путям. Последний обходной путь называется путем последне­ го выбора, который не должен содержать более пяти транзитов.

Фрагмент магистральной сети ВСС Российской Федерации показан на рис. 1.4.

Итого в ВСС может быть не более 11 транзитов, из которых 3 транзита находятся в одной зоновой сети связи, 5 транзитов - в магистральной сети связи и 3 транзита - в другой зоновой сети связи. М аксимальная протяженность участка магистральной сети связи —не более 12500 км, максимальная протяженность участка в зоновой сети связи до абонента —не более 700 км. Таким образом, максимальная протяженность линий связи в ВСС составляет 13900 км.

Нормирование протяженности линий связи, количества тран­ зитов и числа преобразований аналогового сигнала в цифровой и

обратно позволяет сформулировать требования к качественным характеристикам каналов связи в ВСС. Из вышеуказанных усло­ вий связи с ВСС была выбрана скорость преобразования аналого­ вого телефонного сигнала в цифровую форму, равная 64 кбит/с.

Исторически первичные сети связи всех государств, в том числе СССР, создавались на базе аналоговых телефонных каналов, называемых каналами тональной частоты (каналы ТЧ). Это было обусловлено тем, что 95% объема передаваемой информации со­ ставляли телефонные сигналы. Другие типы сообщений: низко­ скоростная передача данных, фототелеграф, телеграф —составляли незначительную долю трафика, вследствие чего первичные сети оптимизировались под передачу телефонной информации.

В настоящее время аналоговые каналы ВСС заменяются циф­ ровыми, в первую очередь на магистральной сети связи. Вместо одного канала ТЧ используется так называемый основной цифро­ вой канал со скоростью передачи информации 64 кбит/с и на его основе групповые тракты со скоростями 2,048 Мбит/с и выше. В целом ВСС Российской Федерации состоит как из цифровых, так и из аналоговых каналов связи, цифровых и аналоговых коммутаци­ онных станций, и ее возможности ограничиваются характеристи­ ками каналов ТЧ.

1.3. Сеть телефонной связи взаимоувязанной сети связи Российской Федерации

Рассмотрим принципы построения телефонной сети нашей страны.

Схема телефонной связи показана на рис. 1.5. Качество теле­ фонной передачи определяется разборчивостью речи. Класс каче­ ства телефонной передачи задается ГОСТом в виде разборчивости звуков или слов в процентах. Всего имеется пять классов качества речи, причем пятый класс - полная неразборчивость речи (разбор­ чивость слов менее 69%). Для первого класса качества разборчи-

Рис. 1.5. Принцип телефонной передачи:

1 - акустический участок: 2 - участок преобразования сигнала; ' 3 - электрический участок

Д вухпроводная абонентская линия. В ВСС все абонентские линии являются двухпроводными. Все остальные каналы связи внутризоновой и магистральной сетей являются четырехпровод­ ными. Электрическое соединение двух телефонных аппаратов двухпроводной линией показано на рис. 1.9. Питание микрофонов осуществляется от одной общей батареи питания, расположенной на АТС. Напряжение батареи у нас в стране выбрано равным 60 В с заземленным плюсом. Дроссели изолируют по разговорному то­ ку абонентские линии друг от друга.

Двухпроводные линии имеют два существенных недостатка:

•при работе микрофона разговорный ток попадает в собст­ венные телефоны, что мешает слушать собеседника;

•акустический шум в комнате попадает от микрофона в теле­ фоны, что также мешает разговору.

Эти недостатки оказались столь серьезными, что пришлось усовершенствовать схему двухпроводной линии, введя в нее диф ­ ференциальную систему. Дифференциальная система может быть мостового или компенсационного типа и устанавливается в теле­ фонный аппарат для перехода от четырехпроводной схемы к двух­ проводной и обратно.

Схема связи двух телефонных аппаратов по двухпроводной линии с дифференциальной системой мостового типа показана на рис. 1.10.

Переменный ток от микрофона разветвляется и проходит через обмотку I трансформатора и в противоположном направлении через обмотку П трансформатора. При правильном подборе балансного контура (нагрузки линии) наводимые в обмотке Ш токи компенси­ руют друг друга и телефон не воспроизводит передаваемую речь. Одновременно ток от микрофона пойдет в линию Л 1, Л2.

Рис. 1.10. Схема связи двух телефонных аппаратов с дифференциальной

системой по двухпроводной линии

При приеме речи с линии разговорный ток проходит по об­ моткам I и II трансформатора в одном направлении, в обмотке III наводится напряжение и через телефон течет разговорный ток.

Балансный контур в телефонном аппарате настраивается под некоторую типовую абонентскую линию. Однако характеристики абонентских линий могут отличаться от номинальных, в связи с чем балансный контур не будет точно согласован с линией и в ней появится отраженная волна, которая в виде эха возвратится к го­ ворящему абоненту. Если время распространения сигнала в линии велико (например, в спутниковой радиолинии), то эхо мешает раз­ говору и нужно применять специальные эхозаградители или эхоподавители.

Функциональная схема телефонного аппарата с импульсным набором номера показана на рис. 1.11. Когда трубка лежит на теле­ фонном аппарате, замкнуты контакты 1 и 3 ключа Кл. При вызове, исходящем от АТС, по абонентской линии начинает идти низко­ частотный синусоидальный тон вызова, который активизирует зво-

нок телефонного аппарата. После поднятия трубки ключ замыкает контакты 1 и 2, подсоединяя микрофон телефонного аппарата к абонентской линии, так что можно вести разговор.

При вызове, исходящем от телефонного аппарата, после под­ нятия трубки замыкаются контакты 1 и 2 ключа Кп. При враще­ нии, например, диска номеронабирателя его контакты замыкают накоротко концы линий Л1 и Л2 и в сторону АТС идут импульсы постоянного тока, число которых соответствует набираемой цифре номера. После набора номера АТС посылает в сторону вызываю­ щего телефонного аппарата тон "ждите" или "занято". После под­ нятия трубки вызываемого телефонного аппарата можно вести разговор.

К ом м утационны е станции. Как указывалось ранее, взаимо­ увязанная сеть связи России является сетью связи с коммутацией каналов. Соединение абонентских линий двух телефонных аппара­ тов между собой осуществляют коммутационные станции. Управ­ ление коммутационными станциями осуществляется декадным номеронабирателем абонентских телефонных аппаратов путем по­ следовательного набора десятичных цифр номера вызываемого абонента.

Коммутаторы бывают различных типов: декадно-шаговые, ко­ ординатные, квазиэлектронные, электронные. Старые типы ком­ мутаторов коммутируют провода (линии). Современные цифровые электронные АТС коммутируют цифровые потоки (как ЭВМ), а не каналы и поэтому требуют аналого-цифровых (АЦП) и цифроаналоговых (ЦАП) преобразователей при коммутации аналоговых телефонных сигналов.

Несмотря на то, что существует много типов коммутаторов, принцип их работы одинаков. Поэтому достаточно разобрать ра­ боту любого наиболее простого типа коммутатора, чтобы понять принцип работы коммутатора на автоматической телефонной станции.

Коммутационные станции на любое количество номеров соз­ даются на основе сочетания двух основных коммутаторов: на 10 и 100 номеров.

АТС на 10 номеров. На рис. 1.12 приведена функциональная схема АТС на 10 номеров. С каждым телефонным аппаратом со­ единен искатель (коммутатор). Пусть телефонный аппарат № 1 должен соединиться с телефонным аппаратом № 5. Для этого на телефонном аппарате № 1 необходимо набрать цифру "5", в ре­ зультате чего с телефонного аппарата № 1 на искатель W\ поступит пять импульсов и подвижная щетка искателя сделает пять шагов и соединится с ламелью № 5, как это показано на рис. 1.12. При этом произойдет соединение телефонных аппаратов № 1 и № 5.

Рас. 1.12. Функциональная схема АТС на 10 номеров