Цифровая абонентская сеть ЦСК С-32

Цель работы: изучить принципы организации цифрой абонентской сети станции С-32.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Абонентская сеть С-32 образовывается с помощью распределенных в пространстве сетевых и коммутационных узлов (УАМ, МАК), интегрированных систем и временного уплотнения линий. Средняя протяженность абонентских линий в городах - 40-220 м. При одноступенчатой системе включаются 63 абонента, при двухступенчатой системе - комплекты абонентских мультиплексоров, содержащие 4 УАМ на 15 абонентов и один мультиплексор 4х15.

Рисунок 6.1 – Одно- и двуступенчатая схема включения абонентов.

К МАКам подключаются до 32 УАМов. УАМы и ЦТА не требуют автономного питания, получают его от МАКа. Питание по передающей жиле +90 В, по приемной -60В. УАМ 63 и УАМ 4х15 соединяются с МАКом по ГАЛ1. В этой линии объединяются потоки от 63 абонентов с общей скоростью 2048 кбит/с. Для связи с УАМ15 и УАМ 4х15 используется ГАЛ2, которая объединяет потоки от 15 цифровых телефонных аппаратов (двухпроводных), со скоростью – 512 кбит/с. Максимальное расстояние ГАЛ 1-9,3 км, однако на практике – всего 3 км; ГАЛ2 – 13,1 км, а на практике – 1 км. Участки сети, обхватывающие ГАЛы, называются магистральными. Как правило, на таких участках используется двухпроводные линии, однокабельные схемы допускаются для сельских телефонных станций. Вместо одного или двух УАМов на 63 абонента можно подключить блок аналоговых окончаний БАО. Один БАО может включать до 63 абонентов аналоговых линий.

МААС - модуль адаптивной абонентской сети. В его состав входят:

1.Транзитные индивидуальные групповые распределительные устройства (ТИГР), они выделяют из ГАЛ необходимое число индивидуальных потоков ЦАЛ.

2.Групповые абонентские распределители трактов (ГАРТ). Основной функцией является выделение 8, 12, 16 индивидуальных потоков ЦАЛ на 2 или на 3 направления.

3. Магистральные необслуживаемые регенераторы (МНР). Устанавливают такое количество усилителей, сколько трактов проходит по этой линии (МНР 1 … МНР4).

Устройства МААС комплектуются элементами защиты от влияния угрозы и линий высокого напряжения. МААС устанавливают как в помещениях, так и на открытом пространстве. Структуры МААС приведены на рисунках 6.2 – 6.4:

Рисунок 6.2 – Линейная структура МААС (2-х кабельная)

Линейная структура позволяет подключать до 6 устройств ТИГР, не зависит от типа ТИГР, количествовыходных абонентов до 63.

Рисунок 6.3 - Кольцевая (одно кабельная) структура МААС до 126 абонентов

Рисунок 6.4 - Разветвленная (двух кабельная) структура МААС на 63 абонента

Линейно-кабельные сооружения (ЛКС) являются составной частью системы С-32. Особенностями ЛКС цифровой абонентской сети системы С-32 являются:

- применение на магистральных участках МАК-УАМ четырехпроводных групповых трактов абонентских линий (ГАЛ) со скоростью передачи 2048 кбит/с;

- применение на абонентских участках от УАМ до цифрового телефонного аппарата (ЦТА) двухпроводных цифровых абонентских линий (АЛ) со скоростью передачи 32 кбит/c;

- отсутствие необходимости в применении кабелей ГТС большой емкости;

- исключение применения распределительных шкафов;

- установка УАМ в телефонизируемых зданиях;

- установка выносных модулей абонентской концентрации (МАК-В) в помещениях существующих АТС или в помещениях, предоставляемых городскими организациями, расположенных в телефонизируемых микрорайонах города.

Для цифровой абонентской сети в основном используются серийно выпускаемые низкочастотные кабели связи ГТС типа ТППэп с медными жилами диаметром 0,4 и 0,5 мм в полиэтиленовой изоляции и в полиэтиленовой оболочке и типа ТППэпЗ с гидрофобным заполнением сердечника кабеля.

Кабели местной связи типа Т в свинцовой оболочке для нового строительства линейно-кабельных сооружений не применяются. В отдельных случаях могут быть использованы существующие проложенные кабели.

Кабели местной связи типа ТАШп и ТАгШп в алюминиевой оболочке и типа ТСтШп в стальной гофрированной оболочке должны применяться в исключительных случаях в зонах влияния сильных электромагнитных полей, вблизи линий электропередачи, электрических железных дорог, заземленных контуров электроустановок, мощных радиостанций и т.п. Необходимость применения этих кабелей определяется расчетом различных видов влияния на кабели ГТС.

На групповом участке (МАК - УАМ) цифровой абонентской линии применяются следующие кабели:

- кабели ГТС типа ТППэп (ТППэпЗ) емкостью 5, 10 , 20, 30, 50, 100 пар с жилами диаметром 0,4 и 0,5 мм.

- специально разработанные высокочастотные малопарные кабели типа ТППЗЦ с гидрофобным заполнением емкостью 6х2х0,4 и 11х2х0,4 и однопарные экранированные кабели типа КАЦЭП для ввода в УАМ.

- кабели местной связи типа ТАШп, ТАгШп и ТСтШП .

Кабели типа ТППэп (ТППэпЗ) выпускаются по ГОСТ 22498-88, как незаполненными (ТППэп), так и заполненными гидрофобной массой (ТППэпЗ).

С целью повышения надежности линейно-кабельных сооружений цифровой абонентской сети, как правило, должны применяться кабели с гидрофобным заполнением.

Кабели типа ТППэп (ТППэпЗ) обеспечивают возможность эксплуатации при номинальном напряжении не более 200 В и 315 В постоянного тока в зависимости от требований проекта. Срок службы кабелей без заполнения - 20 лет, с заполнением - 25 лет.

Абонентская кабельная сеть (АКС) системы С-32 состоит из двух участков: сети магистральных кабелей (СМК), соединяющих станцию ЭАТС-ЦА или выносные модули абонентской концентрации (МАК) с удаленными абонентскими мультиплексорами (У AM); сети абонентских кабелей, соединяющих УАМ с абонентскими устройствами (АУ). Соответственно по своему назначению кабели подразделяются на магистральные и абонентские. Участки сети абонентских кабелей от телефонных распределительных коробок (ТК) — если они применяются — до абонентских терминалов называются абонентской проводкой.

Одно из основных преимуществ системы С-32 — экономия кабелей путем организации групповых абонентских линий (ГАЛ) на СМК.

Теоретически число кабельных пар, по сравнению с обычными аналоговыми или цифровыми телефонными системами, в которых не используются или мало используются групповые тракты на АКС, сокращается в 31 раз (одна четырехпроводная цепь вместо 62 двухпроводных). Однако фактически степень экономии кабеля и в целом капитальных затрат на сооружение АКС зависит от многих факторов; в конечном итоге они сводятся к следующим трем:

- соотношение средних расстояний МАК—УАМ и УАМ—АУ;

- возможность выбора парности кабелей, позволяющего сократить число "лишних" пар на всех участках СМК;

- оптимальность выбора структуры построения АКС, позволяющая сократить суммарную длину пар, число неиспользуемых пар и избежать при этом неоправданного применения малопарных кабелей.

В основном система С-32 базируется на стандартных городских телефонных кабелях с пластмассовой изоляцией. В некоторых случаях АКС получается более эффективной и надежной, если применять кабели иных типов, в том числе и специально разработанные для С-32. Это прежде всего относится к малопарным кабелям, предназначенным для ответвления к одиночным УАМ или к группе из двух-трех УАМ, расположенным на достаточном удалении от основной магистрали, а также для применения в пригородных и сельских районах с малой телефонной плотностью, особенно при отсутствии кабельной канализации.

Передача цифровых потоков в ГАЛ приводит к необходимости введения адекватной системы нормирования параметров этих линий и проведения соответствующих измерений при их строительстве и эксплуатации, которые значительно отличаются от таковых на обычных аналоговых сетях.

Структура абонентской кабельной сети. Основной способ организации связи на cетях магистральных кабелей (СМК) — двухкабельный: в каждом из кабелей располагаются цепи одного направления передачи. На отдельных участках может использоваться однокабельный способ для подключения одного или нескольких УАМ, расположенных близко к станции или к основ ной трассе магистрального кабеля, — так называемые "однокабельные выносы".

Типичный вариант построения СМК станции системы С-32 на 5 УАМ по древовидной схеме показан на рис. 6.5. Схема оптимальна с точки зрения суммарной длины задействованных кабельных пар, но ей присущ и ряд недостатков, а именно: на каждой участке СМК необходимо прокладывать два кабеля и в каждой точке ветвления монтировать две муфты: должен быть широкий выбор кабелей разной парности, иначе неизбежны потери ввиду неиспользования значительного числа пар: крайне неудобно организовывать вынос к отдельно стоящему УАМ на значительное расстояние от главной трассы кабеля.

Этих недостатков в значительной степени лишена кольцевая схема. Фрагмент магистральной сети, построенной по этой схеме, показан на рис. 6.6.

Рисунок 6.5 – Древовидная схема построения СМК.

Рисунок 6.6 – Кольцевая схема построения СМК.

Здесь общая петля выполнена на кабеле определен ной парности, в данном случае — пятипарном. В каждой точке, где нужно сделать ответвление от петли к УАМ, в разрез одной пары включаются две пары отводящего кабеля. В большинстве случаев вынос к УАМ может быть сделан однокабельным. Оставаясь электрически двухкабельной по общей петле (в каждом ее сечении по всем парам кабеля передаются сигналы одного направления), система фактически позволяет реализовать однокабельный способ строительства.

Кольцевая схема допускает и многопарные выносы к нескольким УАМ, причем их можно сделать двухкабельным способом, применив, например, кабели емкостью 1х4 для включения в петлю двух УАМ или кабели емкостью 5х2 для включения пяти УАМ.

Перечислим достоинства кольцевой схемы: удобство выноса одного УАМ к отдельно расположенным объектам в стороне от глав ной трассы кабеля; сокращение номенклатуры парности кабелей; сокращение числа ответвительных муфт и, как следствие, удешевление строительных работ и повышение надежности сети; возможность организации однокабельных выносов.

Очевидным недостатком кольцевой схемы, по сравнению с древовидной, является увеличение суммарной длины кабельных пар, в особенности, если расстояние вдоль петли от самого близкого до самого дальнего от станции УАМ велико. Отчасти этот недостаток может быть преодолен с помощью перемычек, выполняемых отдельными кабелями, где каждая перемычка возвращает на станцию десять пар обратного направления передачи после обхода десяти УАМ.

Вопрос о выборе схемы построения СМК или комбинации схем на конкретных объектах должен решаться в зависимости от местных условий (расположение телефонизируемых объектов относительно станции, геометрия телефонной канализации, телефонная плотность, наличие кабелей необходимой парности и пр ).

При высокой телефонной плотности (в городах) древовидная система должна, как правило, использоваться в качестве основной. Однако в пригородных и сельских районах кольцевая схема может иметь преимущества.

Сеть абонентских кабелей. В городских условиях УАМ располагаются, как правило, на лестничной площадке второго этажа жилых зданий Сеть абонентских кабелей одного УАМ может состоять из кабелей, идущих к абонентам этого же подъезда, соседних подъездов и близлежащих зданий. В стандартном городском варианте предусматривается использование обычных малопарных городских кабелей на участке от УАМ до телефонных коробок и однопарных кабелей от ТК до абонентского устройства. Для телефонизации учреждений и предприятии, а в некоторых случаях и жилого сектора при новом строительстве целесообразно использовать, лен точные четырехпарные кабели типа КЛПВ с разделяющимися пара ми на всем участке УАМ—АУ и отказаться от разветвительных муфт (РМ) и ТК.

Поскольку случаи, когда емкость УАМ (62 номера) замыкается в пределах одного подъезда, встречаются довольно редко, на практике возможно применение смешанных систем. с подключением к УАМ необходимого числа кабелей КЛПВ и кабеля ТПП для отвода части пар в соседний подъезд или дом. В подвале соседкего подъезда или дома можно установить нужное число ТК для перехода с кабеля ТПП на КЛПВ, по парам которого о ocyщecтвляется дальнейшая разводка по этажам.

Вводные устройства УАМ могут быть заряжены как ленточными, так и обычными кабелями. Ленточные кабели идут только к АУ, расположенным в том же подъезде, что и УАМ.

В случаях, когда система С-32 или ее часть используется для наращивания телефонной емкости в районах со сложившейся застройкой, построение САК будет иметь ряд особенностей.

Если большинство домов уже частично телефонизировано и не обходимо лишь добавить по несколько телефонов на подъезд, нужное число УАМ можно расположить рядом с распределительным шкафом (РШ) с тем, чтобы максимально использовать существующую распределительную сеть (PC). Поскольку РШ могут быть установлены вне домов, целесообразно разработать модификацию УАМ для установки внутри РШ вместо, например, двух стопарных боксов. Тогда рядом с существующим PШ можно установить шкаф, в котором вместо боксов будут располагаться УАМ (до шести УАМ в РШ емкостью 1200 пар).

Разработаны два варианта использования существующей распределительной сети. Проще всего соединить абонентские выходы УАМ с неэадействованными парами на распределительных боксах (РБ). Однако объединение разнородных систем в одном кабеле может привести к определенным неудобствам при эксплуатации. Избежать объединения можно, высвободив один-два распределительных кабеля за счет неиспользуемых пар остальных

В качестве примера на рис. 20 показана исходная схема кроссировки пар в РШ емкостью 1200х2, в котором стопарные магистральные кабели от АТС включены в пять магистральных боксов (МБ) и стопарные распределительные кабели — в РБ. В каждом РБ имеются неиспользуемые пары, число которых указано в знаменателе дроби. Общая емкость распределительных кабелей — 700х2, всего задействовано пятьсот пар.

Предположим, нужно увеличить количество телефонов на территории обслуживания РШ. Можно установить рядом с ним еще один шкаф емкостью 1200х2, в котором монтируются два стопарных бокса и три УАМ. Для новой системы путем перекроссировки в РШ выделяются два стопарных кабеля, которые перемонтируются на РБ во вновь установленном шкафу.

Если высвободить отдельные распределительные кабели под новую систему не удается или их парность не соответствует числу добавляемых номеров (емкости УАМ), можно проложить дополнительный кабель необходимой емкости от первой разветвительной муфты до УАМ, ликвидировав точку ветвления.

Следует иметь в виду, что предлагаемая система использования существующей распределительной сети не лишена организационных неудобств, так как, при общем увеличении числа номеров, часть новых абонентов получит номера на старой АТС, а часть старых абонентов будет переключена на систему С-32.

Если PC задействована практически полностью, то наращивание телефонной емкости все равно можно производить с использованием обычной шкафной системы, с дополнительной прокладкой распределительных кабелей.

К преимуществам использования существующей распределительной сети относятся также повышение гибкости АКС благодаря применению промежуточных распределителей (РШ) и возможность быстрого переключения на резервные пары при повреждении на магистральном участке.

Практическая часть

1. Разработать кабельную магистральную сеть древовидной топологии для подключения 8 УАМ;

2. Разработать кабельную магистральную сеть кольцевидной топологии для подключения 8 УАМ;

В отчете необходимо представить:

1. Основные схемы построения сети МААС.

2. Результаты разработок п. 1 и 2 практической части.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные абонентские устройства С-32.

2. Назовите основные компоненты и принципы построения МААС.

3. Приведите схемы пострения магистральной сети., перечислите их достоинтсва и недостатки.

4. Опишите принципы посртеония кабельной абонентской сети.

5. Какие типы кабелей использубтся при помтроении ЦАС С-32?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7