| Введение
В настоящие время на всех участках первичной сети взаимоувязанной сети
связи (местной, внутризоновой и магистральной) еще используются аналоговые
системы передачи (АСП), работающие по металлическим кабелям связи (К-60П
по кабелю типа МКС- 441,2; К-300 по кабелю МКТ-4; К-1920П и К-3600 по
кабелю МК-4 и т.д.). Информационно - телекоммуникационный комплекс России
формируется с учетом его интеграции в глобальную и европейскую информационные
инфраструктуры. Мировой практикой установлено, что непременным условием
для этого является наличие в стране развитой и взаимоувязанной цифровой
сети.
На взаимоувязанной сети связи (ВСС) России, как и в большинстве развитых
стран, принят и реализуется курс на цифровизацию сети связи. Поэтому возникает
необходимость реконструкции существующих участков сети с АСП. Однако предстоит
длительный период сосуществования на сети аналоговой и цифровой техники
связи. Значительное число соединений будет устанавливаться с использование
обоих видов техники связи. Для того чтобы в этих условиях обеспечить заданные
характеристики каналов и трактов, принципы проектирования цифровых систем
передачи (ЦСП) и АСП должны быть совместимы. Это в первую очередь касается
структуры номинальных эталонных цепей, норм на суммарную мощность помех,
возможности совместной работы на сети и т.п.
Основными типами отечественных ЦСП, применяемыми при реконструкции, являются
ЦСП типа ИКМ-120, ИКМ-480С (симметричный кабель) и ИКМ-480 (коаксиальный
кабель). Магистрали с АСП типа К-1920 и К-3600 реконструкции не подлежат
и в перспективе будут заменены волоконно-оптическими системами передачи.
Использование цифровых систем передачи объясняется существенными достоинствами
передачи: высокой помехоустойчивостью, слабой зависимостью качества передачи
от длины линии связи, стабильностью электрических параметров каналов связи,
эффективностью использования пропускной способности при передаче дискретных
сообщений и др.
Рост потребности в услугах электросвязи (ЭС) для различных сфер деятельности
людей обусловил бурное развитие средств телекоммуникаций в стране. Организация
новых цифровых трактов – задача, стоящая перед каждым оператором. Она
обусловлена повсеместным строительством цифровых АТС, внедрением услуг
передачи данных, развитием цифровых сетей с интеграцией служб, модернизацией
сетей технологической связи. Решить ее можно тремя способами: путем строительства
волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), использования радиорелейных систем
или с помощью цифровизации медных линий связи.
Научно-технический прогресс во многом определяется скоростью передачи
информации и ее объемом. Возможность резкого увелечения объемов передаваемой
информации наиболее полно реализуется в результате применения различных
оптических систем передачи.
В мире достигнут огромный прогресс в развитии ВОЛС. В настоящее время
волоконно-оптические кабели и системы передачи для них выпускаются многими
странами мира. Их внедрение определено высокой помехоустойчивостью, широкой
полосой пропускания сигналов, большими расстояниями передач, относительно
низкой стоимостью каналов и другими факторами. Однако, строительство ВОЛС
до сих пор остается дорогостоящим и оправдывает себя только в тех случаях,
когда требуется передача потоков большой емкости. Применение радиорелейных
систем бесспорно эффективно, особенно в ситуациях, когда между пунктами
нет какой-либо иной среды передачи, за исключением радиоэфира, а прокладка
кабеля не целесообразна по экономическим причинам. В большинстве же случаев
в распоряжении оператора имеется уже существующая магистральная кабельная
инфраструктура, которую можно использовать как среду передачи для организации
новых цифровых трактов за счет свободных пар в кабеле или замены аналоговых
систем передачи на цифровые.
На первых этапах создания цифровой сети в России предусматривалось построить
внутризоновые и местные сети на основе импортных волоконно- оптических
и радиорелейных систем передачи, а тысячи километров высококачественных
кабелей с медными жилами, оснащенными аналоговыми системами передачи,
предполагалось списать в утиль.
Дефолт 1998г. изменил эти намерения. Новейшие цифровые системы передачи
оказались островками в море аналоговых систем передачи по медному кабелю.
Аналоговые барьеры наглухо перекрывают потоки цифровой информации, и как
следствие, катастрофически недоиспользуется «интеллект» цифровых систем
коммутации и пропускная способность современных цифровых магистральных
линий, загруженных фактически на 7-10%.
Необходим другой, реальный в создавшихся условиях путь создания цифровых
внутризоновых и местных сетей связи.
Наиболее целесообразный, возможно, единственный способ решения этой проблемы
- цифровизация существующей сети связи на медном кабеле путем постепенной
замены аналоговых систем передачи, которые занимают сегодня 80% зоновой
сети страны, на цифровые.
Задачу цифровизации существующих медных линий связи (ЦМЛС) можно определить
как организацию цифровых каналов путем применения ЦСП, использующих в
качестве среды передачи пары существующего кабеля.
Поэтому одной из актуальных задач развития местных сетей ЭС является оптимальное
использование медных кабельных линий, находящихся в эксплуатации. Уже
достаточно долго в России и европейских странах дискутируется вопрос о
“полной замене меди на оптику”. Какая же истина открылась в итоге дискуссии?
Как обычно, очень простая - технологии хDSL, обеспечивающие передачу высокоскоростных
цифровых потоков по существующим сегодня кабельным линиям.
Наиболее распространенной в настоящее время технологией в ряду DSL является
высокоскоростная цифровая абонентская линия HDSL. Технология HDSL обеспечивает
полный дуплексный обмен на скорости 2048 Мбит/с. Для передачи используются
две или три кабельных пары.
Ряд DSL-технологий, прежде всего HDSL, были разработаны и впервые внедрены
в массовом масштабе не для решения проблем сетей доступа, но для замены
устаревшего оборудования HDB3 (отечественный аналог – ИКМ-30). Объем внедрения
оборудования HDSL составляет сотни тысяч линии только в США.
Одна из сфера применения DSL-технологий в России и странах СНГ– уплотнение
межстанционных соединительных линий. Для этого все более и более широко
используется оборудования HDSL. По данным НТЦ НАТЕКС в 1999г. для таких
приложений приобреталось более 70% HDSL и MSDSL (скорость передачи 160…2320
кбит/с) оборудования. Практически сегодня можно утверждать, что инерция
операторов по использованию “музейных экспонатов” сломлена, и при новом
строительстве в оборудовании линейного тракта ИКМ- систем используются
прогрессивные HDSL-технологий. Надо признать также, что массовой замены
устаревших линейных трактов на основе ИКМ-30 в России и СНГ пока не проводится.
Таким образом, эта замена, не избежная в будущем, является огромным потенциалом
развития рынка DSL в России.
Типичное расстояние между городом и поселком (наиболее часто оборудование
типа К-60 используется для связи областного и районного центров) может
составлять 50…70 км. И в телефонной сети общего пользования (ТфОп), и
в технологических сетях (вдоль железных дорог, нефте-газопроводов и т.д.),
нередки кабельные линии длиной 100, 200 и более километров. Естественно,
никто из европейских и американских разработчиков DSL- аппаратуры не рассчитывал
на такие длины. Поэтому решение вопроса цифровизации и замены систем ИКМ
и ЧРК полностью “на совести” отечественных фирм. Такие решения появились
совсем недавно и уже активно внедряются. Некоторые из отечественных решений
основаны на HDSL-технологиях, сильно модифицированных, однако, для данного
специфического применения (система и технология MEGATRANS, НТЦ НАТЕКС).
Некоторые основаны на кодировании HDB3, много десятилетий применявшегося
в системах типа ИКМ-30, 120 и т.д. В недалеком будущем, вероятно, появятся
и другие решения. Основаны они будут, без сомнения, на передовых DSL-технологиях.
Емкость этого сегмента рынка специалисты НТЦ НАТЕКС оценивают в десятки
тысяч линий. Если учесть, что каждая линия состоит из многих сегментов
(имеет несколько регенераторов), то суммарная стоимость необходимого оборудования
составит 500 млн. долларов. Это немало в масштабах сегодняшнего уровня
внедрения DSL в России и СНГ.
Как отмечалось выше, одним из массовых приложений технологий DSL в России
и СНГ может стать замена или модернизация аналоговых систем передачи,
работающих на магистральных или городских кабелях. Множество такой аппаратуры
(типа К-60) используется на внутризоновых направлениях. Для этих приложений
были разработаны несколько специфических DSL-технологий. Одна из них имеет
название MEGATRANS. В системе MEGATRANS применена уникальная технология,
отличающаяся несимметричностью, CAP- модуляцией, регулируемым уровнем
и адаптивной системой согласования с линией. Каждый их этих ключевых моментов
в определенной комбинации с другими позволяет решить две основные проблемы
– достичь заданной длины регенерационного участка ?рег и обеспечить совместимость
с существующими аналоговыми системами передачи.
Целью дипломного проекта является разработка электронного варианта методических
указаний по курсовому проектированию для дисциплины «Многоканальные телекоммуникационные
системы». В дипломном проекте рассмотрены вопросы реконструкции АСП с
использованием ЦСП типа ИКМ-60, ИКМ-120 и т.п. и FlеxGain MEGATRANS. Приведена
методика расчета помехозащищенности цифровой линии передачи, даны основные
характеристики аппаратуры и кабельных линий связи.
|