Средства связи для "последней мили" (стр. 4 )

Рис. 1.10. Структура циклов ИКМ-30

Для передачи речевых сигналов считается достаточным передавать спектр 300-3400 кГц. На рис. 1.11, который взят из [10], показана область частот, где сосредоточена ос­новная энергия звуков речи (Р) на русском и английском языках. Из рисунка видно, что за максимальную частоту речевых сигналов можно принять частоту, равную 4 кГц. Этим и объяс­няется выбор частоты отсчетов (дискретизации) 1=8 кГц.

Рис. 1.11. Энергетический спектр речевого сигнала

Довольно подробно построение цифровых систем передачи (ЦСП) рассмотрено в [10], где приведены принципы построения и основные характеристики различных ЦСП.

Применение мультиплексоров MUX (рис. 1.12) позволяет строить гибкие распредели­тельные телефонные сети различной топологии и объединять потоки информации разного вида (телефонные сигналы и передачу данных, текста и видеоизображений).

 

Рис. 1.12. Пример построения сети с использованием мультиплексоров

Современные мультиплексоры разделения времени, предназначенные для использования в телефонных сетях, являются каналообразующим оборудованием, их основное отличие от традиционных систем уплотнения с импульсно-кодовой модуляцией состоит в том, что:

1. мультиплексоры позволяют, кроме традиционной передачи телефонных сигналов, пере­давать данные с разной скоростью, для этого мультиплексоры снабжены портами (точ­ками подключения), поддерживающими разные скорости;

2. мультиплексоры, обладающие свойством "drop & insert" (add/drop), позволяют выделять часть каналов из общего линейного потока, а также объединять каналы в общий линей­ный поток, это дает возможность строить сети сложной топологии.

Широко применяются мультиплексоры для децентрализации оборудования АТС путем выноса его части в места концентрации абонентов (городской микрорайон, многоэтажный и многоквартирный дом, офис крупной фирмы и т.д.).

При внедрении электронных цифровых АТС построение сети с помощью цифровых вы­носных подстанций ПС. иногда называемых концентраторами, является весьма эффективным уже при расстоянии 500-700 метров до оконечных абонентских устройств [2]. Основное отли­чие цифровых подстанций от мультиплексоров разделения времени заключается в возможно­сти замыкания внутренней нагрузки через коммутационные поля (КП) подстанций. Для управ­ления этими коммутационными полями предусматриваются управляющие устройства (УУ). более сложные, чем у мультиплексоров. Это приводит к более высокой стоимости подстанций по сравнению с мультиплексорами.

Цифровые подстанции (концентраторы) как и мультиплексоры осуществляют аналого-цифровое преобразование сигналов.' концентрацию нагрузки и коммутацию абонентских ли­ний. при этом концентратор может представлять собой управляемую с основной (опорной) АТС подстанцию. Таким образом, вместо абонентских линии, имеющих сравнительно небольшое использование, от подстанции до опорной АТС идет пучок уплотненных соединительных линий (рис. 1.13). Потребность в магистральных кабелях для абонентской сети при этом рез­ко уменьшается. Цифровой поток доходит до подстанции, затухание соединительного цифро­вого тракта будет равно 0 дБ. Тогда затухание, отведенное по нормам на абонентскую линию и равное 4,5 дБ, теперь будет считаться от подстанции, допустимая длина линии от подстан­ции до оконечного абонентского устройства как бы увеличится, тем самым увеличится зона действия АТС.

Рис. 1.13. Пример построения сети с использованием подстанции (концентраторов)

Для установки подстанций требуются специально приспособленные помещения. Целе­сообразность построения телефонной сети по тому или иному варианту обычно определяется специальным расчетом, учитывающим конкретные условия.

Особенностью абонентских линий является их значительная протяженность. На рис. 1.14 показано распределение длин АЛ в разных странах (данные фирмы Schmid Telecom AG). Из этого рисунка видно, что самые длинные АЛ - в странах Восточной Европы, это делает задачу решения проблемы "последней мили" в этих странах, особенно в России, которая выделяется значительным разбросом длин АЛ, весьма актуальной.

Рис. 1.14. Распределение длин АЛ в разных странах

На рис. 1.15 и в табл. 1.1 показаны основные способы решения этой проблемы и даны сравнительные характеристики этих способов.

Рис. 1,15. Три способа решения проблемы "последней мили" (BSC - контроллер ба­зовой станции системы радиодоступа. BS - базовая станция, RTU - або­нентский оконечный блок; HDSL - оборудование цифровой абонентской ли­нии; OLT. ONU, QNT - линейные комплекты оптической системы передачи;

MUX - мультиплексор)

Таблица 1.1. Основные способы решения проблемы "последней мили

 

Способ организации абонентских линий	Пропускная способность и функциональность	Время установки	Стоимость
Уплотнение уже проложенных линий	+/-	+/-	+/-
Прокладка ВОЛС	+/-	-	-
Беспроводное подключение	+/-	+/-	+/-

 

Примечание.

Знаком (+) показано определенное преимущество способа перед другими,

знаком (-) - дан­ный способ проигрывает по сравнению с другими

Модернизация абонентской распределительной сети и установка систем уплотнения по­зволяют быстро и с небольшими затратами увеличить пропускную способность АЛ, а также дает возможность обеспечить абонентам новые информационные возможности (например, получить высокоскоростной доступ к ресурсам глобальной информационной сети Internet и т.д.). Полоса пропускания при этом остается несколько ограниченной. Прокладка ВОЛС обес­печивает абонентам более широкие возможности по полосе пропускания, но прокладка ново­го кабеля, как правило, это весьма длительный и дорогостоящий процесс.

Радиодоступ (радиоудлинение) или беспроводное подключение (WLL - Wireless Local Loop) обеспечивает максимальную мобильность и оперативность связи, является быстрым способом организации связи, особенный эффект достигается, если прокладка кабеля связана со значительными затратами, или невозможна (например, в помещениях, имеющих железобе­тонные полы и стены, и т.д.) или нецелесообразна (например, в помещении, снятом на корот­кий срок). Полоса пропускания для систем радиодоступа также ограничивается частотным ресурсом.

На рис. 1.16 показано сравнение стоимостей прокладки кабеля и организации беспро­водного доступа в зависимости от числа телефонных аппаратов на единицу площади территории, охватываемой связью, при этом стоимость беспроводного доступа определяется стоимостью радиооборудования (по материалам фирмы SAT, Франция).

 

Рис. 1.16. Сравнение стоимостей способов подключения

Из рисунка видно, что при невысокой плотности беспроводный доступ довольно эффек­тивен. Организация беспроводного доступа рассмотрена в главе 5.

1.3. Построение абонентской распределительной сети

В настоящее время, в основном, предусматривается включение в АТС двухпроводных аналоговых и цифровых АЛ.

На рис. 1.17 приведена схема организации абонентского доступа на городской теле­фонной сети (ГТС), которая используется в настоящее время. Для организации доступа к АТС применяются многопарные кабели связи, которые, как правило, прокладываются в специаль­ной кабельной канализации.

 

Рис. 1.17. Схема организации абонентского доступа на ГТС

 

(МУ - магистральный кабельный участок абонентской распределительной сети, выполняемый на многопарном кабеле (200-1200 пар), РУ - распределительный участок (выполняется на 10-50 парном кабеле), АП - абонентская проводка, ВП -внутренняя проводка в помещении абонента. РШ - распределительный шкаф. РК - распределительная коробка. ОУ - оконечное устройство первичной сети или блок абонентского оборудования системы передачи АБ (абонентский полукомплект).

Очевидно, что уже в ближайшем будущем структура абонентской сети будет меняться -оптимальным будет доведение ВОЛС все ближе и ближе до оконечного абонентского устрой­ства, а также построение абонентской сети по принципу "кольца" (рис. 1.18). На рисунке по­казано образование "кольца" с помощью ВОЛС и оборудования системы передачи синхрон­ной иерархии со скоростью потока 155 Мбит/с FOT 155 (фирмы SAT, Франция), а также обо­рудование мультиплексоров RMX и ВМХ (той же фирмы) и высокоскоростной цифровой або­нентской линии HDSL.

Рис. 1-18. Пример абонентской распределительной кольцевой сети

Однако, по оценкам некоторых специалистов [11]. кабели связи с медными жилами бу­дут эксплуатиро.ваться, как минимум, лет 40, поэтому вопросы организации абонентского доступа с помощью уплотнения абонентских кабельных линий рассмотрены ниже в следую­щих главах книги.

1.4. Разновидности абонентских линий

Основные типы абонентских комплексов АТС:

1. АЛ делового сектора (предприятия или учреждения), по ним допускается увеличенный поток нагрузки (до 0.2 Эрл);

2. АЛ квартирного сектора индивидуального или коммунального пользования, причем по линиям коммунального пользования допускается увеличенная нагрузка (до 0,2 Эрл);

3. линии таксофонов местной связи у позволяющие устанавливать только исходящие со­единения;

4. линии таксофонов междугородной телефонной связи;