Основы автоматической коммутации   

Лекция 3. Принципы построения телефонных сетей

назад | оглавление | вперёд

 

3.3. Городские телефонные сети

ГТС – совокупность станционных и линейных сооружений, оконечных абонентских устройств, предназначенная для обеспечения телефонной связью абонентов города. На городских телефонных сетях все абоненты подразделяются на стотысячные абонентские группы. Стотысячные абонентские группы делятся на десятичные группы. Каждая стотысячная и десятитысячная группа отмечены специальным

индексом (называемым кодом АТС или ПС), входящим в абонентский номер. Внутри десятитысячной абонентской группы всем АЛ присваивается одинаковый четырехзначный номер. На сетях с преимущественным использованием аналоговых электромеханических АТС десятитысячная абонентская группа создается в пределах одной АТС (т. к. предельная емкость электромеханической АТС = 10000 N).

Если же на сети используется цифровые АТС, то одна цифровая АТС представляет собой уже стотысячную группу (т. к. емкость цифровых АТС от 30000 до 100000). Каждому ТА присваивается абонентский номер. Количество знаков в номере абонента называется значностью нумерации. Значность нумерации зависит от общей емкости ГТС. На ГТС все АЛ нумеруются по закрытой системе нумерации, когда число знаков в номере любого абонента одинаково и не зависит от типа АТС, в которую включен абонент; от емкости АТС; от назначения АТС; способа построения сети; а зависит только от емкости сети.

*Совокупность номеров всех абонентов города называется нумерацией ГТС

Структура абонентского номера

Код АТС

Номер внутри десятитысячной абонен.группы

1 - 3 знака

4 знака

Станционные сооружения ГТС:
-АТС
-Подстанции ПС (или концентраты )
-УПАТС
-УВС и УИС
-ведомственные УАК-В
-оборудование электропитания Э/П
-оборудование систем передачи СП

На ГТС в качестве АТС используются следующие системы:
- декадно-шаговые: АТС-47, АТС-54, АТС-54А
- координатные: АТСК, АТСК-У, АТС-АМЭ
- цифровые: МТ-20/25, DХ-200, S-12, АЕХ-10, EWSD

Типы подстанций:
- координатные ПСК-100, ПСК-1000, АТСК-100/2000
- концентраторы цифровые К МТ-25, UT-20
- терминальные модули ТМАЛ-S-12

Типы УТС:
-координатные АТСК 50/200, 50/200М, К100/2000, УПАС-100/400
- квазиэлектронные – Квант
- цифровая Квант-Ц

Линейные сооружения ГТС:
-Линейные кабели КСПП, ВОЛС
-телефонная канализация
-распредшкафы РШ и распредкоробки РК
-абонентская проводка

АЛ подключают оконечные абонентские устройства к АТС, ПС, УПАТС; СЛ связывают между собой станции и узлы.

1.АЛ соединяют АТ абонента с АТС и состоят из трех участков:
-магистральные кабели большой емкости (до 1200х2) от АТС до РШ
-распределительные кабели от РШ до РК (до 100х2)
-абонентская проводка от РА до ТА (однопарный провод)

2. СЛ связывают между собой телефонные станции различного назначения. Длины СЛ колеблются от 4 до 12 км. На СЛ приходится около 25% от общего линейного хозяйства ГТС.

Электрические параметры линий ГТС нормируются в диапазоне частот 0,3 – 3,4 кГц.

Пример некоторых параметров:

ПАРАМЕТРЫ

АЛ

СЛ

1. Электрическое сопротивление одиночной жилы, Ом

500

1500

2.Сопротивление изоляции жил, Мом*км

1000

10000

3. Межпроводная емкость на f=800Гц

0.5

1.5

4. Затухание на f=800Гц для аналоговых линий, дБ

4.5

17.5

5. Затухание на участке от ТА до ТА для цифровых линии, дБ

7.0

Линии ГТС, предназначенные для передачи телефонных сообщений, являются низкочастотными (0.3 – 0.4 кГц), но часть их может использоваться для телеграфирования, передачи данных, программ звукового вещания.

Для экономии физических линий используются системы передачи:
-на АЛ – СП с частотным и временным разделением каналов
-на СЛ – цифровые СП с временным делением каналов.

ГТС делятся на районированные и нерайонированные.

Нерайонированныe ГТC

Нерайонированные ГТС имеют максимальную емкость 10000 номеров. Нумерация АЛ на такой сети, как правило, 5-значная, в которой первая цифра – это код АТС, а оставшиеся 4 знака – номер АЛ в АТС. В единственную АТС города включаются АЛ, Т, МТ, линии от КПП, от ПС, от УПАТС, от АМТС, к УСС.

* ТА, Т, МТ, КПП каждый связаны с АТС одной двухпроводной физической линией.
* АМТС связана с АТС двумя пучками линий. Один пучок ЗСЛ – заказно-соединительные линии принимает на себя исходящую нагрузку от абонентов города к АМТС. Второй пучок – СЛМ – соединительные линии междугородние – пропускает входящую междугородную нагрузку от АМТС к абонентам города.
* ПС (или концентраторы), это оборудование АТС, вынесенное за ее пределы и приближенное к компактной группе абонентов. Применение ПС уменьшает затраты на абонентские линии. ПС связана с АТС тремя пучками СЛ, из которых один исходящий пучок используется для исходящей местной и исходящей междугородной связи, один входящий пучок предназначен для входящей местной связи, один входящий пучок предназначен для входящей междугородней связи.
* УПАТС обслуживает абонентов учреждения или предприятия. С АТС она связана также тремя пучками СЛ, назначение которых такое же, как для ПС. Для выхода на АТС абонент учрежденческой УПАТС должен набрать цифру “9”. (Это общепринято, хотя может быть любая другая цифра). После цифры “9” набирается полный абонентский номер абонента ГТС.

На нерайонированной сети нумерация обычно 5-значная. Первый знак номера – это код АТС, определяющий десятитысячную группу (это для АМТС, т.к. она обслуживает не одну нашу ГТС).

Все абоненты нерайонированной сети делятся на тысячные группы и поиск вызываемого абонента ведется по принципу тысячной группы:
на вставке:
-абоненты АТС включаются в тысячные группы 20,21,22,23
-абоненты ПС включаются в 24 тыс. гр.
-абоненты УТС включаются в 26 тыс. гр.

Суммарная емкость сети на вставке = 5700 номеров и существует возможность расширения еще на 4300 номеров (тысячные группы 25, 27, 28, 29). Связь между абонентами АТС, ПС, УТС осуществляется с помощью обычных 5-значных абонентских номеров.

Каждому абоненту УТС, имеющему право на связь с городом, присваивается два номера:
- сокращенный внутри УТС
- полный абонентский номер ГТС

Для этого в нумерации ГТС выделяется необходимое число тысячных и сотенных групп на вставке 1 тыс. гр. 7 сотенных гр.). Нумерация абонентов УТС, не имеющих права на ГТС, не включается в нумерацию ГТС. Связь абонентов УТС с абонентами АТС и ПС осуществляется путем набора индекса выхода на ГТС (обычно цифра “9”) с последующим набором абонентского номера на ГТС.

УТС связана с АТС тремя пучками СЛ (количество СЛ в пучках зависит от телефонной нагрузки):
-исходящий от УТС ( входящий на АТС ) пучок используется для местной и междугородной связи от абонентов УТС к абонентам АТС, ПС, к УСС, к АМТС.
-входящий (обозначенный буквой м) к УТС (исходящий от АТС ) пучок используется для входящих местных соединений внутри ГТС.
-входящий ( обозначенный мг ) к УТС ( исходящий от АТС ) пучок используется для входящих межгородских соединений от АМТС к УТС. АТС в этом случае используется как ТУ между АМТС и УТС.

Аналогично организуется связь с абонентами ПС.

Связь с АМТС осуществляется двумя пучками СЛ:
-ЗСЛ – заказно-соединительные линии (исходящие от АТС и входящие к АМТС).
-СЛМ – соединительные линии междугородные (исходящие от АМТС и входящие к АТС).

ПРИМЕР НЕРАЙОНИРОВАННОЙ СЕТИ:

Районированная ГТС:

Территория города разделяется на несколько телефонных районов. Каждый район обслуживает одна АТС, называемая районной – РАТС. Районирование значительно уменьшает общую протяженность АЛ, а, следовательно, уменьшает и затраты на кабельные линии.

При районировании существует три способа построения ГТС:
-“каждая с каждой”
-с использованием узлов входящих сообщений УВС
-с использованием узлов исходящих сообщений УИС и узлов входящих сообщений УВС.

1.Построение ГТС по способу “каждая с каждой”(рис 2)


СЛ-односторонние

Рисунок 2 Построение сети по принципу “каждая с каждой”.

Максимальная емкость такой сети = 80000 номеров. На сети может быть максимально организованно 8 десятитысячных абонентских групп.

Значность нумерации = 5, из которых первый знак – код АТС, оставшиеся 4 знака – внутристанционный номер абонента (но он никому из абонента неизвестен и неинтересен).

На сети используются СЛ одностороннего действия. МСС осуществляются путем прямых соединений. Построение ГТС по схеме “каждая с каждой”, разумеется не предполагает, что между каждой парой РАТС прокладываются отдельные кабели по кратчайшим трассам. Выбор трассы – сложная техническая задача, учитывающая массу факторов:
-планировку населенного пункта
-естественные преграды: реки, горки, овраги и т. д.
-трубопроводы, теплопроводы, электро- и связные кабели в земле
-линии электропередач
-горэлектротранспорт
-железные дороги
-т. д.

2.Построение ГТС с использованием УВС. (рис3)

Рисунок 3 Фрагмент структуры сети с УВС

Узлообразование применяется для уменьшения числа пучков СЛ и увеличения емкости пучков, т. е. использование пучков увеличивается, а стоимость линейных сооружений уменьшается. Узлообразование применяется на сети, начиная с емкостью 50-60 тыс. номеров. УВС объединяет нагрузку от АТС других УР и распределяет ее между АТС своего УР.

Основное назначение узлообразования – повышение эффективности МСС на крупных сетях с большим числом РАТС.

На сетях с использованием УВС вся сеть делится на стотысячные абонентские группы, называемые узловыми районами УР. Границы узловых телефонных районов и административных районов не совпадают. Предельная емкость такой ГТС до 800 тыс. номеров. Максимальное количество УР =8.В каждом УР организуется до 10 десятитысячных абонентских групп. Новосибирская телефонная сеть построена с применением УВС, емкость сети – около 300 тыс. номеров.

Нумерация АЛ на сетях с УВР – 6-значная. Коды АТС – двухзначные, из которых 1-й знак – номер УР (номер стотысячной группы), а второй знак – номер АТС в УР (номер 10-тысячной группы в стотысячной группе). Организация связи на сетях с УВС:
1. Каждая РАТС соединяется пучками СЛ со всеми УВС других УР. На каждом пучке СЛ концентрируется нагрузка ко всем АТС данного УР, т.е. вместо нескольких мелких пучков к АТС других УР создается один крупный пучок к УВС данного УР.
2.Каждый УВС соединяется со всеми РАТС своего УР. Расстояние от УВС до своих РАТС относительно небольшое.
3.Внутри УР связь между РАТС может быть построена по двум вариантам:
- каждая с каждой
- через свой УВС
4.По возможности в УР объединяют АТС одной системы и для УВС применяется оборудование той же системы. Если в УР АТС разных систем, то организуется два УВС – УВСДШ и УВСК. Электронные системы всегда образуют самостоятельный УР со своими УВСЭ.

Пояснения к рисунку 3:

На фрагменте показаны 2 УР: УР3 и УР6. Нумерация АЛ – шестизначная, начинается с цифр 3 и 6.

В УР3 две РАТС: РАТС31 и РАТС35 связаны между собой радикальным способом через ТУ, которым является УВС3.

В УР6 три РАТС: РАТС62, 64, 66 связаны между собой по схеме “ каждая с каждой “.

Связь от РАТС УР3 осуществляется через 2 пучка СЛ:
РАТС31 – УВС6 и РАТС35 – УВС6. УВС6 распределяет телефонную нагрузку, поступающую по СЛ между своими РАТС62,64,66.
Если бы не было УВС6, то потребовалось бы 6 мелких пучков СЛ (вместо 2 крупных ):
РАТС31 – РАТС62, РАТС35 – РАТС62
РАТС31 – РАТС64, РАТС35 – РАТС64
РАТС31 – РАТС66, РАТС35 – РАТС66
Также организуется связь от РАТС УР6 к АТС УР3: 3 пучка СЛ от РАТС62, 64, 66 к УВС3 вместо 6 пучков:
РАТС62 – РАТС31, РАТС64 – РАТС31, РАТС66 – РАТС31
РАТС62 – РАТС35, РАТС64 – РАТС35, РАТС66 – РАТС35

Например, абонент А, включенный РАТС31, набирает номер 642981, который фиксируется в УУ РАТС31. По первой цифре “6” УУ на РАТС31 определяет направление связи к УВС6, устанавливает связь РАТС31-УВС6 и перешлет номер 642981 в УУ УВС6. УВС6 по коду “64” определяет номер РАТС64, устанавливает связь УВС6 – РАТС64 и пересылает в УУ РАТС64 весь номер 642981 или только внутристанционный номер 2981 (это зависит от системы РАТС). По принятому номеру УУ РАТС64 отыскивает вызываемого абонента В.

Таким образом образуется разговорный тракт:
АЛ – А – КП РАТС31 – КП УВС6 – КП РАТС64 – АЛ - В

3.Построение сети с использованием УИС-УВС.(рис4)

Рисунок 4 Фрагмент структуры сети с УИС-УВС

На сетях с использованием УИС-УВС вся сеть делится на миллионные зоны (максимально 8 зон). В каждой зоне может быть 10 УР (10 стотысячных абонентских групп). Предельная емкость такой сети = 8 млн. номеров. В России только две таких крупных сети – в Москве и Петербурге. Была еще третья - в Киеве, но теперь она за границей.

Нумерация АЛ – 7-значная. Коды РАТС – трехзначные, из которых 1 знак – номер миллионной зоны, 2 знак – номер УР, 3 знак – номер АТС в УР.

Подобные сети настолько крупные, что на них не применимы жестко установленные правила построения сетей, т. к.:
1.Существует множество вариантов
2. Все сети создавались не с нуля, а имеют историческое развитие и сохраняют множество старых связей, которые используются как прямые и обходные.

Теория:
1.При 7-значной нумерации:
1 цифра – выход на миллионную зону
2 цифра – выход на УР
3 цифра - номер РАТС внутри УР
2. Каждый УР имеет двухзначный код, каждая РАТС – трехзначный.
3.С помощью УИС укрупняются пучки в направлении в направлении к УВС.
4.УИС может быть:
-один на миллионную зону;
-один на несколько УР;
-один в каждом УР
5.Нет однозначного варианта расположения УИС-УВС и связи между РАТС.
6.Число пучков СЛ от РАТС к УИС определяется числом зон.
7. Соединения внутри УР могут осуществляться:
-по прямым связям “каждая с каждой”
-через свой УВС
-через свой УИС и свой УВС
8. Соединения между РАТС разных УР одной миллионной зоны могут осуществляться:
-через свой УИС и чужой УВС
-через чужой УВС (тогда от РАТС к УИС только один пучок СЛ – к чужой зоне)
9.Соединения между РАТС разных миллионных зон могут осуществляется только через свой УИС и чужой УВС.

Пояснения к рисунку 4:

На рис. показан один из возможных вариантов построения сети. На сети имеются 3 и 4 миллионные зоны.

В 3 миллионной зоне 2 УР: УР32 и УР33. В каждом УР имеется свой УВС. В зоне организуется УИС3. В каждом УР показано по 2 РАТС, связанных между собой радикальным способом через свой УВС. Коды РАТС трехзначные:
В УР32 – РАТС321 и 326
В УР33 – РАТС334 и 332

Связь между РАТС УР32 и 33 осуществляется через УИС – УВС. Например, разговорный тракт между абонентами, включенными в РАТС321 и 334 будет выглядеть так: АЛ – А – РАТС321 – УИС3 – УВС33 – РАТС334 – АЛ – В. Схему 3 миллионной зоны можно организовать и иначе (будет на практическом занятии).

4 миллионная зона организована аналогично 3-й:
Всю зону обслуживает УИС4. Организовано 2 УР – УР49 и УР45. В каждом по 2 РАТС. В УР45 РАТС451 и 452 связаны между собой радикальным способом через ТУ, которым является УВС45. В УР49 РАТС497 и 493 связаны между собой по схеме “каждая с каждой”. Связь от РАТС УР45 к УР49 осуществляется через УИС своей миллионной зоны и УВС49. Связь от РАТС УР49 к РАТС УР45 осуществляется только через УВС45. Связь между РАТС разных миллионных зон осуществляется только через свой УИС и чужой УВС.

Примеры разговорных трактов для абонентов, включенных в разные РАТС:

  1. РАТС321 и РАТС451
  2. АЛ – А - РАТС321 - УИС3 - УВС45 - РАТС451 – АЛ - В

  3. РАТС493 и РАТС326
  4. АЛ – А - РАТС493 - УИС4 - УВС32 - РАТС326 – АЛ - В

  5. РАТС497 и РАТС452
  6. АЛ – А - РАТС497 - УВС45 - РАТС452 – АЛ – В


назад | оглавление | вперёд