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 j. Для 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.В 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.