Аналоговые телефонные сети

Сеть телефонной связи– это совокупность сетевых станций, узлов коммутации, оконечного абонентского оборудования и соединяющих их линий связи.

Телефонные сети подразделяются на международные, междугородние, внутризоновые и местные. Местные сети включают в себя городские, сельские и учрежденческо-производственные телефонные сети (ГТС, СТС, УПТС).

На аналоговых телефонных сетях базируется общегосударственная система автоматизированной телефонной связи(ОГСТфС), схема которой показана на рис. 2.1.

Рисунок 2.1 – Построение ОГСТфС

Коммутационное оборудование междугородной телефонной сети можно классифицировать на узлы автоматической комму­тации(УАК) и автоматические междугородные телефонные станции (АМТС). Рядом руководящих документов ранее преду­сматривалось использование двухступенчатой сети УАК, которые обозначались как УАК I и УАК П. Последние исследования пока­зали целесообразность использования только одной ступени УАК. Все УАК соединяются между собой по полносвязной схеме, об­служивают определенные территориальные районы и являются центром сети радиально-узлового построения.

Все АМТС, расположенные на зоновых сетях, являются оконечными станциями междугородной сети, а УАК – транзитными. При большой нагрузке между АМТС устанавливается непосредственная связь.

Учрежденческо-производственные телефонные сети (УПТС) обеспечивают внутреннюю телефонную связь пред­приятий, учреждений, организаций. Такие сети могут быть ли­бо полностью автономными, либо иметь выход на телефонную сеть общего пользования.

городской номер Новосибирск (ГТС) обеспечивают теле­фонную связь на территории города и его пригородной зоны.

Сельские телефонные сети (СТС) обеспечивают те­лефонную связь на территориях сельских административных районов. Они охватывают более обширные территории, чем го­родские, но при этом плотность телефонных аппаратов значи­тельно меньше. Следовательно, емкость сельских АТС значи­тельно меньше по сравнению с городскими.

Внутризоновые телефонные сети (ВЗТС) – это совокуп­ность устройств и сооружений, предназначенных для установле­ния соединений между абонентами разных местных телефонных сетей, находящихся на территории одной телефонной зоны и их выход на междугородную и международную сети. Признаком зоны является наличие единой семизначной внутризоновой ну­мерации абонентских линий местных сетей данной зоны.

Междугородная телефонная сеть (МТС)  это единый ком­плекс устройств и сооружений, предназначенных для установления соединений между абонентами местных телефонных сетей, распо­ложенных на территориях различных зон телефонной нумерации.

2.2. Городские телефонные сети

Городские телефонные сети предназначены для обслужи­вания телефонной связью населения, предприятий, учреждений и организаций, расположенных на территории данного города и его пригородной зоны. На ГТС также предусматривается ис­пользование ресурсов телефонной сети для передачи нетеле­фонной информации, такой как передача данных, факсимиль­ных сообщений, электронной почты и т.д.

Оборудование ГТС преимущественно состоит из линейных и станционных сооружений.

К линейным сооружениям относятся:

• кабельные подземные и воздушные линии связи;

• распределительные устройства (шкафы, коробки);

• устройства телефонной канализации (колодцы, трубопроводы);

• оконечные терминалы (телефонные аппараты, таксофоны).

По своим функциям линейные сооружения разделяются на сеть абонентских линий и сеть соединительных линий.

Сеть абонентских линий (АЛ) предназначена для подключения к АТС оконечных терминалов и устройств абонентского доступа. Сеть АЛ, как правило, реализуется на кабелях с диаметром жил 0,32, 0,4 и 0,5 мм. Затухание от оконечного терминала до АТС не должно превышать 4,5 дБ.

Сеть соединительных линий (СЛ) предназначена для орга­низации связи между абонентами, включенными в разные АТС. Для этого АТС данной сети связываются между собой либо пря­мыми пучками соединительных линий (непосредственно), либо эта связь осуществляется через одну или две транзитные (узло­вые) коммутационные станции (рис. 2.2).

Как правило, на сети СЛ аналоговой ГТС предусмотрено использование пучков линий одностороннего действия, по кото­рым соединения могут быть установлены только в одном на­правлении, например от АТС i к АТС jДля установления со­единений от АТС j кАТС i должен иметься другой пучок СЛ, поэтому для уточнения направления, по которому устанавливаются соединения, пучкам СЛ присваивают названия исходящий и входящий пучок линий межстанционной связи (МСС).

Рисунок 2.2 – Межстационная связь на ГТС: а – прямые связи; б – через один узел; в – через два узла

На аналоговой ГТС сеть СЛ строится с помощью физиче­ских линий или линий, уплотненных системами передачи с ЧРК или ВРК. Физические линии, как правило, являются двух­проводными с использованием кабелей ТП с жилами диамет­ром 0,5 и 0,7 мм. В качестве систем с ЧРК предусмотрено ис­пользование 30-канальной системы КАМА. В качестве цифро­вых систем передачи с ВРК используется аппаратура ИКМ 30/32. Четырехпроводные каналы этих систем создаются на симметричных кабелях 7×4×1,2 или 4×4×1,2 для системы КАМА и на кабелях ТП 0,5 или 0,7 для ИКМ 30/32. Оконечное оборудование систем ЧРК и ВРК устанавливают в зданиях АТС и обычно для него выделяется отдельное помещение линейно-аппаратного цеха (ЛАЦ).

Кабели сетей АЛ и СЛ подключаются к станционным уст­ройствам на щитах подключения (ЩПАЛ и ЩПСЛ), устанав­ливаемых в отдельном помещении, называемом кроссом.

К станционным сооружениям аналоговых ГТС относятся:

• районные АТС;

• узловые станции (транзитные узлы) для исходящего и входящего сообщения;

• узловые станции для связи с АМТС (УЗСЛ, УВСМ);

• узлы для связи со специальными службами;

• узлы для связи с сельскопригородными станциями.

Основными коммутационными системами на аналоговых ГТС являются:

• декадно-шаговые АТС типа АТС-47, АТС-54, АТС-54М;

• координатные АТС типа АТСК и АТСК-У.

Существует четыре типа аналоговых ГТС: нерайонирован-ные сети и районированные сети без узлов (ГТС без узлообразования), сети с УВС, сети с УИС и УВС.

Простейшей ГТС является нерайонированная ГТС. На такой сети устанавливается одна телефонная станция, куда включаются абонентские линии. Абоненты могут подключаться к АТС как не­посредственно (рис. 2.3), так и через учрежденческо-производственные АТС (УПАТС) либо через подстанции, удаленные от основной АТС.

При построении ГТС дос­таточно большая часть расходов приходится на линейные соору­жения. Поэтому ГТС с одной телефонной станцией использу­ется в городах с небольшой ем­костью и обслуживаемой терри­торией. Межстанционные со­единительные линии на такой сети отсутствуют. Верхний пре­дел емкости аналоговой нерайонированной ГТС чаще всего не превышает 10000 номеров. Нумерация абонентов – пятизначная. Однако при использовании цифровой АТС возможно построение нерайонированной сети в городах, занимающих большие территории и имеющих значительно большую емкость. В этом случае в городских районах с высокой плотностью абонентов устанавливаются концентраторы, которые содержат часть абонентского комму­тационного оборудования цифровой АТС.

Рисунок 2.3 – Нерайонированная ГТС

При увеличении абонентской емкости и размеров обслужи­ваемой территории для уменьшения затрат на линейные сооруже­ния целесообразно строить ГТС по принципу районирования. В этом случае территорию города разделяют на районы. В каждом из них размещается районная АТС (РАТС), в которую включаютсяабоненты этого района. Такая городская сеть называется районированная ГТС (рис. 2.4). При районировании ГТС капитальные затраты на линейные сооружения значительно сокращаются за счет существенного уменьшения протяженно­сти абонентских линий, имеющих низкое исполь­зование, и введения со­единительных линий с вы­соким коэффициентом ис­пользования.

Предельная емкость такой сети – 80 тыс. номеров. При этом используется пятизначная нумерация, где первая цифра является кодом РАТС и соответствует десятитысячной группе абонентов. РАТС соединяются между собой по принципу «ка­ждая с каждой». Реальная емкость зависит от числа РАТС и, как правило, не превосходит 60…70 тыс. номеров.

Рисунок 2.4 – Районированная ГТС

ГТС с узлообразованием.При большом числе районных АТС организация межстан­ционной связи по принципу «каждая с каждой» приводит к значительному расходу кабеля и затрат на организацию межстанционной сети связи (МСС). Повысить эффективность использования межстанционных СЛ удается применением на ГТС коммутационных узлов. Коммутационный узел (КУ) – совокупность устройств, предназначенных для установления соединений между двумя группами РАТС. На КУ обычно устанавливается одна ступень группового искания. Принцип действия КУ подробно рассматривается при изучении курса «Системы коммутации».

При увеличении числа РАТС (6 и более) емкость сети возрастает. В этом случае на ГТС используются узлы входящего сообщения(УВС). При подобном построении сети городская территория разделяется на узловые районы. Связь между РАТС, расположенными на территории различных узловых районов, осуществляется через УВС, а внутриузловая связь осуществляется или по топологии «каждая с каждой», или через свой УВС. В каждом узловом районе устанавливается до десяти РАТС.

Нумерация таких сетей – шестизначная. Первая цифра является кодом узла, а первая и вторая цифры вместе – кодом РАТС.

На ГТС с координатными станциями может быть несколько вариантов организации внутриузловой связи, некоторые АТС могут быть связаны напрямую СЛ, а некоторые – через свой УВС. В этом случае необходимо выбрать наиболее оптимальный вариант. Все декадно-шаговые АТС в пределах одного узлового района связываются с остальными РАТС по схеме «каждая с каждой».

При емкости ГТС более 500-600 тыс. номеров даже при наличии на сети УВС число пучков СЛ становится очень боль­шим, а эффективность их использования уменьшается. В этом случае для установления соединений между РАТС разных уз­ловых районов помимо УВС вводят коммутационные узлы ис­ходящего сообщения. Узлом исходящего сообщения (УИС) на­зывают коммутационный узел, в котором объединяются исхо­дящие нагрузки станций одного узлового района и распределяются по направлениям к УВС телефонной сети. На рис. 2.5 показан фрагмент ГТС с УИС и УВС, состоящий из двух узловых районов, при этом для упрощения рисунка связи с другими узловыми районами не показаны.

Территория города делится на миллионные зоны, каждая из которых может включать в себя до десяти узловых районов емкостью до 100000 номеров каждый. Концентрируемая на УИС исходящая телефонная нагрузка по пучкам СЛ поступает к УВС других узловых районов. При этом число и протяжен­ность пучков СЛ значительно уменьшается, а их использова­ние возрастает.

РАТС 221

Рисунок 2.5 – Фрагмент структуры ГТС с УИС и УВС

В пределах узлового района РАТС соединяются между собой по принципу «каждая с каждой» либо через УВС, а с РАТС других районов – через УИС и УВС. При таком построе­нии сети принята семизначная нумерация. Первая цифра номе­ра определяет код миллионной зоны, вторая – код узлового района, а третья – код РАТС. Следовательно, каждая РАТС на такой сети имеет трехзначный код.

Комбинированные ГТС том случае, если город является центром сельского адми­нистративного района, то целесообразно строить местную комби­нированную телефонную сеть (КТС), объединяющую ГТС и СТС. В этом случае на ГТС предусматривается организация транзитного узла исходящего и входящего сообщения селъско-пригородной связи (УСП) или ЦС. Через УСП осуществляется связь между станциямиСТС, а также их соедине­ние с ГТС.

Возможны различ­ные способы построе­ния КТС в зависимости от емкости и структуры ГТС. В комбиниро­ванной сети, построенной на основе районирован­ной ГТС без узлообразо-вания РАТС и УСП (ЦС), связываются друг с дру­гом по принципу «каждая с каждой». В зависимости от местных условий в ГТС преду­смотрена возможность включения пригородных АТС либо на правах РАТС или УПАТС либо через УСП (ЦС).

При построении комбинированной сети на основе ГТС с узлообразованием также организуются УСП, которые включаются в ГТС на правах стотысячного узлового района. На одной ГТС с узлообразованием может быть несколько УСП.

Специальные службы на ГТС. Для приема государственными организациями информа­ции от населения в экстренных случаях, а также для предос­тавления населению информационных услуг (справки, инфор­мация, заказы) на ГТС организуются справочные, заказные и экстренные службы.

Доступ к спецслужбам от абонентов ГТС осуществляется, как правило, через специальный узел входящего сообщения – узел спецслужб (УСС). В зависимости от местных условий возможны различные варианты организации доступа к спецслужбам:

• доступ к отдельным службам от некоторых АТС минуя УСС (например АТС 4 имеет доступ к службам 01, 02, 03, 04 и 07 через УСС, а к остальным службам – путем непосредствен­ного подключения минуя УСС);

• организация в сети более одного УСС (например для АТС 3, АТС 8 и АТС 9, расположенных в отдаленном от основной тер­ритории города районе, предусмотрен УСС-2 для доступа к экстрен­ным службам, обслуживающим этот район);

• организация для части АТС выхода к УСС по общему пучку соединительных линий через специальный узел исходящего сообщения (для экономии числа СЛ между УСС и группой АТС 5, АТС 6 и АТС 7, которые расположены вблизи друг от друга и вдали от УСС).

Внутризоновые телефонные сети и междугородная связь.Вся территория страны делится на зоны с единой систе­мой нумерации абонентов. Как правило, территории телефон­ных зон совпадают с территориями областей и республик. Од­нако территории нескольких областей могут быть объединены в одну зону и, наоборот, одна область может быть разделена на две зоны. Крупные города с семизначной нумерацией выделя­ются в самостоятельные зоны.

Каждая внутризоновая сеть включает в себя городские и сельские телефонные сети. Коммутационным центром зоны явля­ется автоматическая междугородная телефонная станция АМТС, через которую осуществляется выход на другие внутризоновые се­ти, а также связь внутри зоны между местными сетями.

Наиболее распространенным вариантом организации внутри­зоновой сети является вариант с одной АМТС в зоне. В этом слу­чае внутризоновая сеть строится по радиальному принципу, где роль узла выполняет АМТС, которая также является оконечной станции междугородной сети. В АМТС включаются ЦС сельской сети и РАТС городской сети. РАТС соединяются с АМТС либо не­посредственно, либо через узлы городской сети (УВС и УИС). Ес­ли в зоне несколько АМТС, то они соединяются между собой по принципу «каждая с каждой». Между местными сетями и АМТС имеются СЛ двух видов: исходящие ЗСЛ (заказно-соединительные линии) в направлении к АМТС и входящие СЛМ (соединительные линии междугородные) от АМТС к местным сетям.

Заказно-соединительные линии (ЗСЛ) предназначены для уста­новления исходящей автоматической междугородной связи (включая внутризоновую), а также предварительных заказов на междугород­ные соединения с пунктами, не имеющими автоматической между­городной телефонной связи (рис. 2.6). При установлении автома­тического междугородного соединения на АМТС должен быть пере­дан не только номер вызываемого абонента, но и номер, а также категория вызывающего абонента для начисления оп­латы и предъявления счета за междугородный разговор. Для этой цели на городских и сельских АТС ус­танавливается аппаратура автоматического определе­ния номера (АОН) вызы­вающего абонента. После набора вызывающим або­нентом индекса 8 от АМТСна местную АТС посылается сигнал запроса АОН, в ответ на кото­рый многочастотным кодом «2 из 6» передается знак категории и номер вызывающего абонента, фиксируемые в АМТС.