Основные применения ЦСПАЛ, описание интерфейсов

На рис. 2.17. даны основные схемы применения оборудования TOPGAIN-4-NATEKS и РСМ-8ВА, которые постоянно совершенствуются с целью наиболее полного соответствия требованиям операторов [22-26].

Линейный интерфейс, регенераторы. Наиболее часто ЦСПАЛ применяются для уп­лотнения абонентских линий городских и сельских телефонных сетей. Если длина абонент­ских линий не превышает значений, представленных в табл. 2.9, подключение абонентского полукомплекта не представляет трудностей. Необходимо отметить, что приведенные в табли­це значения являются ориентировочными. На самом деле, число параметров, которые необ­ходимо учитывать при оценке работоспособности оборудования на той или иной линии, су­щественно больше (переходное затухание, уровень шума, сопротивление изоляции и т.д.). Измерить все эти параметры штатным измерительным оборудованием, как правило, невоз­можно. Специализированная измерительная аппаратура стоит чрезвычайно дорого и, поэтому ее применение не всегда целесообразно. Много проще произвести оценку качества пары с помощью имеющегося комплекта аппаратуры TOPGAIN-4-NATEKS или с помощью более ком­пактного набора из двух модемов NTU-128SA. Установив на обоих концах уплотняемой линии

модемы NTU-128SA, оператор имеет возможность проверить возможность вхождения обору­дования в синхронизацию, коэффициент ошибок и многие другие параметры. Модемы NTU-128SA идентичны оборудованию ЦСПАЛ по линейному интерфейсу, поэтому полученные с их помощью данные будут точно характеризовать пригодность линии для применения ЦСПАЛ.

Рис. 2.17. Схемы включения ЦСПАЛ

Аппаратура ЦСПАЛ спроектировна таким образом, чтобы на подавляющем большинстве абонентских линий (с сопротивлением шлейфа до 1300 Ом) абонентский полукомплект мог быть подключен к станционному без применения линейных регенераторов. Тем не менее, в ряде случаев длина абонентских линий превышает допустимые для безрегенераторного под­ключения значения. Для переброски телефонных номеров возможно также использование прямых проводов или длинных абонентских линий. В этих случаях применяются линейные ре­генераторы. Регенератор может устанавливаться по трассе уплотняемой АЛ, каждый регене­ратор обеспечивает увеличение максимальной дальности работы аппаратуры на 95-100%.

Размещаются регенераторы, как правило, в помещениях кроссов или в распределительных шкафах.

Электропитание к регенераторам может быть подведено дистанционно по АЛ. В этом случае допускается установка двух регенераторов, абонентский полукомплект тогда должен иметь локальное электропитание. Регенераторы могут быть также подключены к локальной сети электропитания 60 В постоянного тока или 220 В переменного (через адаптер). В этом случае количество их на трассе практически неограничено.

Рис. 2.18. Схема включения регенераторов

Благодаря наличию процессора упрощена установка регенераторов. Дополнительный светодиод на модуле СОТ показывает оператору о наличии/отсутствии синхронизации на ка­ждом регенерационном участке.

Для упрощения инсталляции оборудования и оценки качества пар система TOPGAIN-NATEKS снабжена расширенной светодиодной индикацией, включая светодиод "качество сигнала". Алгоритм установки оборудования выглядит следующим образом. В случае, когда длина уплотняемой линии близка к предельным значениям (см. табл. 2.9), производится под­бор пар и оценка их качества по показаниям светодиода SQ. Если параметры линии хорошие. светодиод SQ не зажигается. При наличии ошибок на цифровой АЛ светодиод начинает вспы­хивать - чем чаще вспыхивает светодиод, тем хуже качество линии. Поскольку параметры ли­нии с течением времени могут ухудшиться, рекомендуется установить регенератор при час­том вспыхивании светодиода SQ, даже если качество работы аппаратуры "на слух" не вызы­вает нареканий.

Станционный интерфейс. Оборудование TOPGAIN-4-NATEKS и РСМ-8ВА может ис­пользоваться с любыми типами АТС, так как подключение происходит по 2-проводному ана­логовому абонентскому интерфейсу, называемому иногда "интерфейс ab" или "Z-интер-фейс". Некоторые типы телефонных станций однако имеют особенности в реализации або­нентских интерфейсов.

Прежде всего, необходимо отметить квазиэлектронные АТС "Квант", в которых напря­жение на абонентском шлейфе при опущенной трубке телефонного аппарата снижается с 60 В до 5 В. Так как все ЦСПАЛ рассчитаны на работу со стандартным интерфейсом, где та кое понижение не предусмотрено, базовая версия ЦСПАЛ TOPGAIN-4-NATEKS и РСМ-8ВА не предусматривает работу с квазиэлектронными АТС "Квант". Для обеспечения работы с квази­электронными станциями разработана специальная версия оборудования ЦСПАЛ, отличаю­щаяся схемотехникой входных цепей станционного полукомплекта. Если эксплуатация ЦСПАЛ предполагается с квазиэлектронной станцией, это необходимо указывать при размещении заказа на оборудование.

Некоторые особенности абонентского интерфейса АТС могут быть обусловлены также изношенностью оборудования коммутационных станций. Например, АТС декадно-шаговой системы, до сих пор эксплуатируемые рядом операторов связи, часто подают в абонентские цепи повышенные напряжения и токи. Так как ЦСПАЛ полностью реализованы на полупровод­никовых приборах, превышение входного тока в несколько раз от номинала может вызвать выход из строя входных цепей. Для предотвращения такой ситуации необходимо использо­вать дополнительный защитный кросс, который можно заказать в комплекте к оборудованию ЦСПАЛ или изготовить самостоятельно, согласно приведенной на рис. 2.19 схеме.

Рис. 2.19. Схема оборудования дополнительного кросса для защиты ЦСПАЛ при эксплуатации с АТС декадно-шаговой системы

Абонентские интерфейсы. Базовые версии систем TOPGAIN-4-NATEKS и РСМ-8ВА обеспечивают подключение к абонентским полукомплектам подавляющего большинства при­меняемых в СНГ сертифицированных оконечных устройств. Телефонные аппараты электрон­ных и электро-механических систем, модемы, факс-аппараты могут подключаться к ЦСПАЛ без ограничений. Для подключения таксофонов предусмотрена поставка специальных версий, поддерживающих изменение полярности и метрические сигналы 12/16 кГц.

Некоторые типы абонентских устройств, особенно не сертифицированные Министерст­вом связи, однако, не полностью соответствуют международным спецификациям и требова­ниям ГОСТов. Кроме того. устаревшие типы телефонных аппаратов и некоторые типы учреж­денческих АТС. включаемых по абонентским линиям (например, некоторые модели АТС PANASONIC), требуют для своей работы повышенных значений напряжений или токов. Для гарантированной работы ЦСПАЛ с такими типами абонентских устройств иногда необходима настройка параметров выходных цепей абонентского полукомплекта. Для избежания проблем подобного рода рекомендуется по возможности указывать при заказе ЦСПАЛ тип оконечного оборудования и. главное, использовать только сертифицированные телефонные аппараты и УАТС.

Некоторые типы карточных таксофонов требуют специфических параметров абонентско­го интерфейса. Если ЦСПАЛ будет использована для подключения карточных таксофонов, же­лательно указывать при заказе тип таксофона, таким образом будет гарантирована поставка требуемой версии аппаратуры.

Специальные интерфейсы. Разработчиками аппаратуры TOPGAIN-4-NATEKS накоплен богатый опыт адаптации ЦСПАЛ под специфические требования заказчиков. В частности, бы ли реализованы несколько специальных интерфейсов для использования предприятиями транспортировки нефти и газа, операторами других ведомственных сетей. Наиболее важной модификацией оборудования TOPGAIN-4-NATEKS стала разработка 4-проводного интерфейса как для станционного, так и для абонентского полукомплектов, а также специального про­граммного обеспечения, позволяющего организовать соединения типа СОТ-СОТ или RT-RT.

На рис. 2.20 представлена схема применения оборудования TOPGAIN-4-NATEKS для за­мены аналоговой каналообразующей аппаратуры типа KB-12 и подобной.

Рис. 2.20. Применение TOPGAIN-4-NATEKS для замены аппаратуры типа КВ-12

В данном варианте включения к обоим соединяемым АТС подключаются станционные полукомплекты аппаратуры, смонтированные в 19 дюймовых кассетах. Подключение осущест­вляется по 4-проводным интерфейсам с регулируемыми уровнями сигналов по приему и пе­редаче. Линейный интерфейс оборудования TOPGAIN-4-NATEKS подключается к кабелю, ра­нее использовавшемуся для передачи линейных сигналов аналоговой аппаратуры уплотнения. Длина регенерационного участка для ЦСПАЛ превышает длину усилительного участка анало­говой аппаратуры, поэтому, если длина магистрали больше максимально допустимой для безрегенераторного подключения, регенераторы системы TOPGAIN-4-NATEKS устанавлива­ются в существующих конструктивах НУПов или ОУПов заменяемого аналогового оборудова­ния. Естественно, приведенная схема соединения пригодна и для строительства новых объек­тов. Немаловажно, что в одном магистральном кабеле могут уплотнятся все пары, независимо от типа скрутки.

Питание к регенераторам подается, как правило, дистанционно с обоих сторон линии. При использовании магистральных кабелей обеспечивается дистанционное питание до 4-х регенераторов с каждой стороны. Типовая длина участка регенерации для кабеля с диамет­ром жилы 1,2 мм составляет 30-35 км.

Другим интересным приложением является соединение двух УАТС. выполняемое, на­пример, по прямому проводу (рис. 2.21). Такое применение чаще всего используется в част­ных корпоративных сетях для соединения удаленных офисов. Преимуществами такого реше­ния являются единый план нумерации соединяемых станций, а также отсутствие затухания в соединительной линии, достигаемое благодаря регулированию уровней сигналов. Напомним, что при использовании 2-проводного интерфейса избежать затухания невозможно из-за опасности самовозбуждения аппаратуры.

Рис. 2.21. Соединение малых АТС

На рис. 2.22 представлена схема использования оборудования TOPGAIN-4-NATEKS для модернизации систем технологической и диспетчерской связи. Такие задачи возникают у предприятий транспортировки нефти и газа, железнодорожных,- транспортных и иных пред­приятий. в которых сеть связи имеет линейную структуру.

Рис. 2.22. Организация технологической и диспетчерской связи

На рис. 2.22 а) показана действующая схема технологической и диспетчерской связи. Передача и прием ведутся раздельно по двум парам кабеля, оснащенного усилителями в слу­чаях больших обслуживаемых дистанций. В одном или нескольких пунктах установлены пуль­ты диспетчерской связи, где. как правило, подключаются аппараты для голосовой связи и/или технологические модемы.

При установке ЦСПАЛ на кабельных парах организуется цифровая связь, блоки СОТ и RT оборудуются 4-проводными окончаниями, и. таким образом, легко подключаются к суще­ствующим пультам диспетчерской связи. В случае больших дистанций, вместо линейных уси­лителей устанавливаются регенераторы, питаемые дистанционно от каждой точки включения диспетчерского пульта.

Достаточно очевидны получаемые преимущества:

- полная цифровизация тракта, соответственно значительное улучшение качества связи;

- отсутствие затухания, даже на линиях очень большой длины (несколько сот километ­ров);

- восьмикратное увеличение числа каналов.

Интерфейс каналов ТЧ помогает решить и множество других задач, одна из которых проиллюстрирована на рис. 2.23. Клиент, находящийся в пригороде, желает иметь модемную связь с узлом сети передачи данных, расположенном в городе. Кроме того, он желает в до­полнение к номерам местной АТС районного узла связи получить прямой городской номер. На пригородных направлениях все еще широко применяются аналоговые системы передачи типа KAMA, К-60 и т.д. Все они имеют 4-проводные окончания.

Рис. 2.23. Создание комбинированных каналов

В представленном на рис. 2.23 примере станционный полукомплект оборудования TOPGAIN-4-NATEKS имеет комбинированный интерфейс - два 2-проводных интерфейса для подключения к местной АТС и два 4-проводных интерфейса для подключения к каналам ТЧ магистральной системы передачи. В помещении клиента 4-проводные интерфейсы использу­ются для подключения высокоскоростного модема и УАТС, 2-проводные интерфейсы исполь­зуются для подключения местных номеров. При такой схеме организации связи клиент по единственной абонентской линии, проложенной до объекта РУС, организует подачу двух ка­налов дальней связи, а также подачу основного и дополнительного телефона местной сети.

На этом возможности применений специальных интерфейсов ЦСПАЛ не исчерпываются. Более того, разработчики ЦСПАЛ рассматривают другие предложения операторов по совер­шенствованию и адаптации аппаратуры под специфические требования. Например, в случае интереса операторов, могут быть легко организованы схемы включения через ЦСПАЛ пожар-но-охранных сигнализаций, схемы типа точка-многоточка и т.д.

Система технической эксплуатации. Аппаратура уплотнения TOPGAIN-4-NATEKS и РСМ-8ВА не требует технического обслуживания и регламентных работ в процессе эксплуа­тации. Обе системы снабжены средствами самодиагностики и аварийной сигнализацией.

Система TOPGAIN-4-NATEKS предусматривает также возможность установки модуля управления для организации более глубокой диагностики локально или дистанционно через систему технической эксплуатации на базе персональной ЭВМ. Централизованная система технической эксплуатации позволяет следить за состоянием 256 кассет (64 номера на кассе­ту) аппаратуры. Соединение кассет между собой и с центральным компьютером можно орга­низовывать 4-проводной физической цепью (интерфейс RS-485), по выделенным или комму­тируемым телефонным линиям с использованием модемов (интерфейс RS-232).

3. СРЕДСТВА ДОСТУПА К СЕТЯМ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

3.1. Общие характеристики

Одной из главных задач при подключении к сети передачи данных является организация вы­сокоскоростного канала связи от абонента до узла сети. Эта же задача стоит при построении корпоративных или региональных сетей связи. Наиболее широко для решения этой задачи используются модемы для телефонных каналов. Такой модем преобразует цифровой сигнал, получаемый от оконечного оборудования данных (персональный компьютер, маршрутизатор или другое устройство), в аналоговый сигнал, пригодный для передачи в частотном диапазо­не телефонного канала. Передача осуществляется по тому или иному протоколу, стандарти­зованному ITU-T. Этим достигается совместимость модемов различных производителей на уровне сопряжения с каналом связи. Модемы для телефонных каналов стандартизованы и с точки зрения системы команд управления. Стандарт на систему команд принят всеми произ­водителями "де-факто", хотя и не утвержден "де-юре". Чаще всего система команд называ­ется "АТ-команды" или Hayes-команды (по имени создателя первого интеллектуального мо­дема). Ниже приведены некоторые основные функции и возможности модемов, на которые целесообразно обращать внимание при организации сети передачи данных. Модемы "поль­зовательского уровня", хотя и имеют основное значение как средство доступа, почти не рас­смотрены ввиду огромного количества доступной литературы, специально посвященной дан­ной теме [4].

Современные сети передачи данных обеспечивают скорости подключения, существенно превышающие предельно-допустимые для телефонных модемов. Например, для многих Internet-приложений клиенту необходим доступ на скорости 64-2048 кбит/с. В случаях, когда точки подключения (к узлу сети и пользовательскому оконечному устройству) расположены в пределах одного города и пригородов, одним из наиболее эффективных путей решения зада­чи является использование модемов для физических линий (также называемых модемами на ограниченную дистанцию - short-range), позволяющих организовать высокоскоростные кана­лы связи на медных линиях городской телефонной сети. Модемы для физических линий, в отличие от телефонных модемов, стандартизованы в меньшей степени. Как правило, модемы каждой фирмы-производителя имеют свой уникальный линейный протокол, и поэтому должны использоваться в паре на обоих концах линии. Это не вызывает серьезных неудобств, так как модемы для физических линий не работают через коммутируемую сеть, следовательно, каж­дое соединение, организуется на длительное время и может быть оборудовано одинаковыми модемами. С точки зрения стыковки с оконечным оборудованием, модемы для физических линий стандартизованы по типам пользовательских интерфейсов. Как правило, это синхрон­ные интерфейсы V.24. V.35 или G.703. Большинство модемов для физических линий основаны на технологиях xDSL.

3.2. Модемы для телефонных каналов

Ниже приведены некоторые, носящие универсальный характер, рекомендации по выбо­ру типа модемов для телефонных каналов. Приведенный обзор не претендует на полноту, ав­торы надеются однако, что он будет иметь практическую пользу для операторов сетей и дру­гих специалистов. Вместе с тем более подробные сведения о модемах для телефонных кана­лов можно найти в специализированной литературе [30-32].

Максимальная скорость, требуемая от модемов, во многом определяется решаемой за­дачей и качеством каналов связи. Конечно, чем модем быстрее, тем он лучше, но важны так­же фактор цены. удобства в обслуживании, совместимости и т.д. Вместе с тем рекомендуем придерживаться нескольких основных подходов, которые, на наш взгляд, носят достаточно универсальный характер.

1. Лучше использовать модемы, поддерживающие более современный протокол, так как они всегда работают надежнее. В новые протоколы вносятся самые последние дости­жения в методах передачи информации, в том числе по помехоустойчивости и коррек­ции искажений. Последний утвержденный ITU-T протокол - V.34 (28800 бит/с и 33600 бит/с) - бесспорно наиболее совершенный на настоящий момент.

2. Желательно не использовать на магистральных линиях и узлах модемы на скорость ни­же 28800 бит/с, в том числе и потому, что они сняты с производства большинством производителей и будут неудобны в обслуживании и ремонте.

3. Не целесообразно использовать модемы, реализующие нестандартные (не регламенти­рованные ITU-T) протоколы, например ZyXEL 16,8 кбит/с, ZyXEL 19.2 кбит/с, протокол V.FC (Rockwell). HST (US Robotics) и некоторые другие.

Выделим три основные функциональные назначения модемов:

• Магистральные модемы, обеспечивающие обмен данными по 2- и 4-проводным вы­деленным каналам ТЧ.

• Узловые модемы, находящиеся в режиме автоответа, соединенные с хост-компьютером или терминальным сервером сетевого узла.

• Абонентские модемы, обеспечивающие обмен при работе с коммутируемой теле­фонной сетью.

Ниже предложены рекомендации по выбору недорогого и надежного оборудования для каждой из поставленных задач.