ВВЕДЕНИЕ
Развитие связи в Казахстане приобретает все большее значение в экономике, способствует развитию взаимоотношений между странами и тем самым укрепляет вес на международном рынке.
Телефонная связь имеет большое народнохозяйственное значение. Она позволяет и организациям, и частным лицам работать более эффективно. К телефонным сетям предъявляются качественно новые требования такие как: передача по телефонным линиям не только речи, но и данных, текстов, изображений, повышения достоверности и скорости передачи информации.
Непременным, и одним из наиболее сложных и дорогостоящих элементов связи являются линии связи, по которым передаются информационные электромагнитные сигналы от одного абонента (станции, передатчика, регенератора и т.д.) к другому (станции, приемнику, регенератору и т. д.).
Цифровые системы передачи (ЦСП) информации характеризуются специфическими, отличными от аналогов систем, свойствами. Основные преимущества этих систем заключаются в следующем:
- более высокая помехоустойчивость, что позволяет значительно облегчить требования к условиям распространения сигнала линии передачи;
- возможность интеграции систем передачи сообщений и их коммутации;
- незначительное влияние параметров линии передачи на характеристики каналов;
- возможность использования современной технологии в аппаратуре ЦСП;
- отсутствие явления накопления помех и искажений вдоль линии передачи;
- более простая оконечная аппаратура по сравнению с аппаратурой систем передачи с частотным разделением каналов (ЧРК);
- легкость засекречивания передаваемой информации.
Всем этим требованиям удовлетворяют коммутационные и цифровые системы передачи с оптико-волоконными линиями связи. На юге страны построено 1700 км волоконно-оптических магистральных линий связи, на севере «цифровизированно» более 1000 км линий на участке Караганда-Астана – Петропавловск. В 2001 году построена и сдана в эксплуатацию Западная ВОЛС с выходом на Россию, протяженностью 2500 км на участке Шимкент – Актобе – Россия. По совместным с Ростелекомом планом сеть Казахтелекома получит вскоре доступ к Транссибирской ВОЛС. Большие планы связаны с обеспечением транзита трафика из Юго-Восточной Азии в Европу. Идет реализация проекта национальной информационной супер магистрали, представляющей собой цифровое волоконно-оптическое кольцо длиной 9 тыс.км, которое будет построено к 2003 году. Одним из источников финансирования этого проекта - доходы от транзита трафика из Юго-Восточной Азии в Европу, другим станут доходы от транзита трафика из стран СНГ, для чего планируется «цифровизация» соответствующих магистралей. Также все большее внимание уделяется развитию услуг Internet. В недавнем прошлом ОАО «Казахтелеком» занимал здесь пассивную позицию и на этом рынке правили балом многочисленные мелкие операторы. Но в начале 1998 года Казахтелеком предложил новую услугу- доступ в Internet через междугородный код. По спутниковым цифровым каналам общей емкостью 8 Мбит пользователи Казахстана получают доступ к ведущим Internet-центрам в США, Европе и Москве. Это сразу дало существенный рост абонентов Internet в Казахстане.
Следующим шагом в развитии коммутации являются новые системы интегрального обслуживания (ISDN - Integrated Services Digital Network), которые предоставляют универсальные услуги множеству различного типа пользователей. Построение ISDN невозможно без «цифровизации» телефонной сети и замены существующих аналоговых систем передачи на более новые цифровые.
Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что решающим условием успешного развития электросвязи является выработка идеологии и стратегии построения сетей связи с учетом комплекса экономических, технических, производственных, организационных и других факторов.
На сегодняшний день в Казахстане отечественная промышленность еще не производит соответствующего оборудования, и Министерство транспорта и коммуникации делает ставку на зарубежные разработки. Наиболее активными, действующими на казахстанском рынке фирмами являются Alkatel (Франция), Fujikura (Япония), GeneralCableCompany (США), Mohawk/CDT (США), SEL (Германия), Siemens (Германия), MOIElektronik (Германия), Nokia (Финляндия), HICOM (Китай), Pirelli (Испания), Samsung (Ю.Корея) и другие. Несмотря на сходство основных параметров предлагаемого оборудования, имеются существенные различия по программному обеспечению и элементной базе.
Глава I Выбор и обоснование проектных решений
1.1 Краткая характеристика существующей схемы организации связи
Магистраль Семипалатинск – Алматы пересекает Казахстан с востока на юг, протяженностью 1210 км, вдоль магистральной ж/д.
На участке проектирования "Алматы-Семипалатинск" существует аналоговая система передачи (АСП) VLT-1920. Эта система предназначена для организации мощных пучков ТЧ и передачи телевизионных программ на магистральной первичной сети. В качестве направляющей среды используется кабель коаксиальный типа КМ-4, типа 2,6/9,4, имеющий 4 коаксиальные пары и пять симметричных четверок с жилами диаметром 0,9 мм, для организации служебной связи. Кабель типа 2,6/9,4 используется в основном по однокабельной системе. По кабелю КМ-4 можно организовать две системы К-1920 с расстоянием между усилителями 6 км или две системы К-3600 с расстоянием между усилителями 3 км. Возможно также применение цифровых систем передачи ИКМ-480 и ИКМ-1920.
Основные электрические характеристики коаксиальной пары 2,6/9,4:
1) номинальное волновое сопротивление ZВ=75 Ом;
2) внутренняя неоднородность (коэффициент отражения) р=2х10-3;
3) переходное затухание Ао=122 дБ при частоте 300кГц;
4) коэффициент затухания на частоте 1 МГц равен 2,48 дБ/км;
5) испытательное напряжение U=3,0 кВ постоянного тока.
Расстояние между усилительными пунктами равно 6 км при передаче в диапазоне до 8,5 МГц и 3 км при передаче до 18 МГц. Усилительные пункты получают электропитание дистанционно от обслуживаемых пунктов, расположенных через 120…240 км на кабельной магистрали. Аппаратура дает усиление до 48,4 дБ. Максимальная дальность связи 12500 км. Система VLT-1920 обеспечивает по каждым двум коаксиальным парам кабеля КМ-4 возможность организации 1920 каналов ТЧ или двусторонний обмен телевизионными программами с одновременной передачей 300 телефонных разговоров.
Важнейшей особенностью этой магистрали является ее совместимость с действующей на магистрали первичной сети отечественной системы К-1920. Понятие совместимости включает в себя идентичность линейных спектров частот, равенство номинальных длин усилительных участков и их допустимых разбросов, а также максимальных протяженностей секций ОУП-ОУП и однородных участков линейного тракта, одинаковые возможности выделения групп ТЧ.
Указанная особенность позволяет использовать в качестве оконечной аппаратуры преобразования, аппаратуры выделения групповых трактов и телевизионных программ соответствующую отечественную аппаратуру, значительно облегчает процесс реконструкции существующих линий передачи, заключающийся в замене ламповой аппаратуры К-1920 транзисторной VLT-1920.
Аппаратура линейного тракта для системы VLT-1920 разработана и выпускалась промышленностью ГДР по техническим требованиям, согласованным по линии СЭВ. Благодаря принятым техническим и конструктивным решениям она отличается простотой монтажа, настройки и эксплуатационного обслуживания.
Линейный тракт VLT-1920 разработан в соответствии с более жесткими, чем в рекомендациях МККТТ, техническими требованиями. Так, максимально допустимая длина однородного участка линейного тракта VLT-1920 принята равной 1500 км. Аналогичным образом обстоит дело и в отношении нагрузки: максимальная среднечасовая мощность загрузки канала ТЧ в системе передачи VLT-1920, отнесённая к точке нулевого относительного уровня, принята равной 50мкВт, в то время как в системах передачи, указанных в МККТТ, она составляет 32 мкВт.
Система передачи VLT-1920 образована совокупностью коаксиального кабеля и трёх типов аппаратуры: типового преобразования, сопряжения и линейного тракта. Аппаратура типового преобразования осуществляет перенос спектра исходных информационных сигналов в спектр стандартных групповых трактов. С помощью аппаратуры сопряжения спектры стандартных групповых трактов преобразуются в линейный спектр частот системы передачи. Аппаратура линейного тракта выполняет функции усиления передаваемых сигналов, а также обеспечивает необходимую стабильность остаточного затухания тракта передачи. С целью унификации аппаратуры преобразования уровни передачи на стыке её с аппаратурой линейного тракта стандартизованы.
Согласно рекомендации МККТТ G.213 номинальный относительный уровень на выходе аппаратуры сопряжения и входе аппаратуры линейного тракта должен составлять –36дБ0 (-45дБн) для системы с числом каналов от 24 до 1800 и –33дБ (-42дБн) при числе каналов более 1800 номинальный относительный уровень в точке стыка «Выход аппаратуры линейного тракта» «Вход аппаратуры сопряжения» установлен равным –23дБ0 (-32дБн) для систем с числом каналов от 24 до 1800 и –33дБ0 (-42дБн) при числе каналов более 1800.
В отличие от оконечной аппаратуры преобразования, имеющей стандартизованную диаграмму уровней, номинальные уровни передачи линейного тракта являются индивидуальными для каждой системы. В системах передачи по коаксиальному кабелю существенными являются собственные и нелинейные помехи, причём нормированная мощность суммарных помех в верхнем канале ТЧ распределяется между собственными и нелинейными помехами в отношении 2:1.
В системе передачи VLT-1920 максимально допустимая мощность помех составляет 2.2 пВт0п/км, из которых в соответствии с указанным оптимальным соотношением 1.5 пВт0п/км отводится на собственные помехи и 0.7пВт0п/км – на нелинейные. Поскольку номинальная длина усилительного участка в системе передачи равна 6 км то допустимая мощность и уровень собственных помех на входе линейного усилителя, пересчитанные в ТНОУ, составят соответственно 9пВт0п (15,8 пВт0) и –80.5 дБм0п (-78дБм0).