Принципы телефонной передачи

Использование в сети связи МПС ЦСП позволит увеличить пропускную способность кабельных магистралей, которые в настоящее время при использовании физических цепей и систем передачи с частотным разделением каналов практически исчерпали возможности увеличения числа каналов.

Цифровые системы передачи информации стандартизируются по определенной иерархической структуре, основным принципом которой является кратность скоростей обработки и передачи сигналов на различных ступенях иерархии. Наибольшее распространение получили два типа иерархий цифровых систем передачи: североамериканская и европейская. Первая основывается на первичной ЦСП типа ИКМ-24 со скоростью передачи цифрового сигнала в линии 1544 кбит/с. В нашей стране, как и во всех европейских странах, принята иерархическая структура, основанная на первичной ЦСП типа ИКМ-30.

Первичная ЦСП ИКМ-30 предназначена для работы на городских телефонных сетях для организации соединительных линий между автоматическими телефонными станциями (АТС), а также используется как каналообразующая аппаратура для аналого-цифрового преобразования в системах передачи более высоких ступеней иерархии. Параметры: количество телефонных каналов 30 при 32 канальных интервалах, частота дискретизации 8 кГц, количество разрядов кода - 8, скорость передачи 2048 кбит/с. Два дополнительных канальных интервала предусмотрены для передачи синхросигналов и сигналов управления и взаимодействия между АТС. Система ИКМ-30 предназначена для работы на низкочастотных кабелях парной скрутки типов Т, ТП с диаметром жил 0,5-0.9 мм.

Вторичная ЦСП ИКМ-120 со скоростью цифрового потока 8448 кбит/с предназначена для организации четырех цифровых каналов, каждый из которых рассчитан на передачу сигналов со средней скоростью 2048 кбит/с. На основе одного комплекта ИКМ-120 и четырех комплектов ИКМ-30 может быть организовано 120 каналов ТЧ. К вторичным системам также относятся системы с непосредственным кодированием 120 телефонных каналов, а также системы, осуществляющие кодирование 60-канального сигнала стандартной вторичной группы с частотным разделением каналов (спектр 312-552 кГц) и совместной передачей этого кодированного сигнала с первичным цифровым потоком. Вторичные ЦСП применяются на местных и зоновых сетях связи. Они предназначены для работы по симметричным междугородным и коаксиальным кабелям, а также могут использоваться на волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых линиях связи.

Третичные ЦСП, скорость группового потока которых 34368 кбит/с, рассчитаны на объединение сигналов четырех вторичных систем и обеспечивают организацию до 480 каналов ТЧ. Применяются на местных, зоновых и магистральных сетях связи. Эти системы позволяют передавать преобразованные в цифровую форму телевизионные вещательные сигналы, работают по коаксиальным и симметричным междугородным кабелям, а также волоконно-оптическим и радиорелейным линиям связи.

Четверичные ЦСП со скоростью цифрового потока 139 264 кбит/с, осуществляющие объединение сигналов четырех третичных систем, позволяют организовать 1920 телефонных каналов. Эти системы предназначены для использования на местных, зоновых и магистральных сетях связи, по коаксиальным кабелям и волоконно-оптическим линиям связи. Позволяют обеспечить высококачественную передачу телевизионных сигналов.

Дальнейшее объединение цифровых потоков четырех систем передачи позволит получить более мощные пятеричные, шестеричные цифровые системы передачи.

Кроме цифровых систем передачи, соответствующих ступеням иерархии, в нашей стране выпускается аппаратура ИКМ-15, которая предназначена для организации соединительных линии между сельскими АТС.

Оборудование цифровых систем передачи состоит из оборудования формирования (приема) цифрового сигнала и оборудования линейного тракта (рис. 5.2), причем первое подразделяется на аналого-цифровое оборудование АЦО, которое осуществляет преобразование аналоговых сигналов в цифровую форму, а также цифровых сигналов в аналоговые, и на оборудование временного группообразования ОВГ, осуществляющее объединение нескольких цифровых потоков.

В состав линейного тракта входит оборудование линейного тракта на оконечных станциях ОЛТ, обслуживаемые и необслуживаемые регенерационные пункты ОРП и НРП, которые соединяются между собой кабельными линиями. Дистанционное питание регенераторов, телеконтроль тракта и служебная связь с каждым пунктом осуществляется с оконечного оборудования и с ОРП. Цифровые потоки могут передаваться по линейным трактам различных типов кабельным, радиорелейным, волоконно-оптическим и т.д., однако их построение будет аналогично.

.

Система передачи ИКМ-30

Цифровая система передачи ИКМ-30 разрабатывалась и используется для организации соединительных линий между АТС по методу временного разделения каналов и предназначена для работы по парам низкочастотных кабелей при однокабельном и двухкабельном режимах работы.

Основную часть оконечной станции аппаратуры ИКМ-30 составляет аналого-цифровое оборудование, структурная схема которого представлена на рис. 5.3. Индивидуальную часть АЦО составляют приемопередатчики и согласующие устройства (на схеме не показаны), в которых обрабатываются сигналы, соответствующие только одному каналу ТЧ. Остальные блоки являются групповыми - в них происходит обработка сигналов всех 30 каналов. Временная диаграмма, иллюстрирующая последовательность обработки сигналов в АЦО ИКМ-30, представлена на примере передачи сигналов трех каналов, образованных методом ИКМ-ВРК (рис. 5.4).

На вход приемопередатчиков каждого канала поступают аналоговые сигналы (диаграммы 1, 2, 3). При двухпроводном окончании (см. рис. 5.3) сигналы проходят через дифференциальную систему, удлинитель, с помощью которого устанавливается требуемый уровень передачи, фильтр нижних частот 2,3,4, ограничивающий спектр передаваемого сигнала, согласующий усилитель и модулятор АИМ1. При четырехпроводном окончании сигналов дифференциальная система отключена. К модулятору АИМ1 подводятся управляющие сигналы, которые представляют собой кратковременные импульсы, следующие с частотой дискретизации 8 кГц. Результат модуляции - сигнал АИМ1 для первого канала представлен на диаграмме 4 (см. рис. 5.4). Сдвинутые друг относительно друга АИМ-сигналы с выходов всех 30 приемопередатчиков поступают на вход кодера К. На диаграмме 5 рис. 5.4 показан трехканальный групповой АИМ-сигнал.

На входе кодера К сигналы АИМ1 преобразуются в А И МП (диаграмма 6). Дальнейшее преобразование осуществляется в соответствии с квазилогарифмической характеристикой компандирования типа А (А = 87,6/13) при восьмиразрядном двоичном кодировании. Цифровой сигнал на выходе кодера приведен на диаграмме 7. В формирователе линейного сигнала ФЛС в импульсную последовательность кодера вводятся синхросигналы, сигналы дискретной информации ДИ, а также сигналы управления и взаимодействия между АТС СУ В, преобразованные в специальных согласующих устройствах. На выходе ФЛС импульсная последовательность проходит через преобразователь кода передачи ПК Пер, где однополярная (униполярная) последовательность импульсов преобразуется по определенному закону в двухполярный (биполярный) сигнал (диаграмма 8), так как постоянную составляющую, содержащуюся в энергетическом спектре однополярного сигнала, невозможно передать по линейному тракту из-за наличия в нем согласующих трансформаторов и переходных конденсаторов.

Рис. 5.4.

Наиболее простой разновидностью биполярного кода является код с чередованием полярности импульсов ЧПИ, в котором полярность каждого импульса изменяется на обратную по отношению к предыдущему, а бестоковые посылки (пробелы) остаются без изменений.

Для исключения длинных последовательностей нулевых посылок, отрицательно влияющих на работу устройств выделения сигналов тактовой частоты в регенераторах и на приемной станции, в АЦО ИКМ-30 предусмотрено на выходе кодера инвертирование четных разрядов импульсного сигнала. При этом даже в случае свободности каналов, когда кодовые комбинации будут состоять в основном из пробелов (нулей), в линию будет посылаться последовательность вида .. .010101..., что повышает стабильность работы линейных устройств.

Сформированный в АЦО сигнал, проходя по линии передачи, претерпевает затухание, а также подвергается искажениям и действию различных помех. Расположенные вдоль линии линейные регенераторы РЛ восстанавливают его форму. Аналогично РЛ работает станционный регенератор Ст.Р, который не входит в состав АЦО и поэтому на схеме рис. 5.3 не показан. На Ст.Р поступает ослабленный и искаженный сигнал (диаграмма 9, рис. 5.4), где происходит его восстановление, после чего сигнал поступает на вход приемной части АЦО.

В приемной части АЦО цифровой сигнал ЧПИ (диаграмма 10) в преобразователе приема ПК Пр преобразуется в однополярный двоичный сигнал (диаграмма 11), который в декодере Д с учетом введенной на передаче инверсии четных разрядов преобразуется в последовательность АИМ отсчетов - групповой АИМ-сигнал приема (диаграмма 72), поступающих на входы приемопередатчиков. В каждом ПП временным селектором ВС, включаемым в определенные моменты времени по сигналам ГО Пр с частотой 8 кГц, выделяется индивидуальный АИМ-сигнал (диаграммы 13-15), в спектре которого присутствует исходный спектр передаваемого телефонного сигнала. С помощью фильтров 7,3,4 передаваемый в канале сигнал выделяется и после усиления поступает на выход ПП. Требуемый уровень приема устанавливается с помощью удлинителя.

Последовательность работы устройств тракта передачи и приема АЦО определяется импульсными последовательностями, которые вырабатываются в генераторном оборудовании передачи и приема. Блоки ГО Пер и ГО Пр одинаковы, разница состоит в их тактовой синхронизации. ГО передачи работает от сигналов тактовой частоты, вырабатываемой задающим генератором ГЗ-2048, а тактовая последовательность импульсов для работы ГО приема выделяется в устройстве выделения тактовой частоты ВТЧ блока ПК Пр из линейного цифрового сигнала (см. п. 18.3). Начальная фаза работы ГО Пр устанавливается по синхросигналу, поиск которого в цифровом потоке осуществляется приемником синхросигналов Пр с/с.

В аппаратуре ИКМ-30 в Пр с/с осуществляется также выделение сигналов ДИ и СУД, которые направляются соответственно в блок дискретной информации ДИ и согласующие устройства для преобразования в исходную форму.

Таким образом, передача сигналов в аппаратуре ИКМ осуществляется поочередно и циклически. Длительность цикла (период повторения сигналов одного из каналов) определяется. частотой дискретизации Гц = 1//д (1/8 кГц) = 125 мкс. За это время в ИКМ-30 передаются восьмиразрядные кодовые комбинации 30 каналов ТЧ, а также служебные сигналы, занимающие еще два канальных интервала в начале и середине каждого цикла. Для распределения сигналов СУВ (занятие, набор номера и т. п.) 30-телефонных каналов циклы ИКМ-30 (Ц) группируются в сверхциклы (СЦ) по 16 циклов (ЦО-Ц15). Структуры цикла и сверхцикла приведены на рис. 5.5. Каждый цикл разбит на 32 канальных интервала (КИО-КИ31) по восемь тактовых интервалов - разрядов (Р1-Р8) каждый. В течение канального временного интервала 3,91 мкс передается кодовая комбинация одного телефонного канала ТК, состоящая из последовательности символов 0 и 1.

Начало цикла определяется по цикловому синхросигналу Ц с/с вида 0011011, передаваемому в разрядах Р2-Р8 нулевого канального интервала четных циклов ЧЦ. Первый разряд КИ0 отводится для передачи дискретной информации, третий в нечетных циклах НЦ для передачи сигналов аварии о потере цикловой синхронизации X. В тактовом интервале Р2 НЦ постоянно передается 1 (в отличие от Р2 в цикловом синхросигнале), что необходимо для проверки в процессе поиска Ц с 1с. Остальные разряды нулевого канального интервала в нечетных циклах обычно не заняты, но могут быть использованы для служебной информации. Так, в некоторых модификациях АЦО шестой разряд используется для передачи сигнала контроля остаточного затухания а₀. Начало сверхцикла определяется по циклу, который содержит сверхцикловой синхросигнал вида 0000. Передача СЦ с/с предусмотрена в нулевом цикле, КИ16, в разрядах Р1-Р4. Разряд Р6 этого же КИ используется для передачи аварийного сигнала о сбое сверхциклового синхронизма У. В остальных циклах Ц1-Ц15 КИ16 используется для передачи сигналов СУ В между АТС. Сигналы взаимодействия не требуют восьмиразрядного кодирования, поэтому в каждом цикле для одного телефонного канала организуются по два одноразрядных сигнальных канала СК. В Ц1 для первого (Р1 и Р2) и шестнадцатого (Р5, Р6) каналов ТЧ, в Ц2 - второго и семнадцатого и так далее. В неиспользованных разрядах КИ16 передаются балластные сигналы 0 или 1.

Выходной сигнал аппаратуры ИКМ-30 представляет собой случайную последовательность положительных, отрицательных импульсов и пробелов. Длительность импульсов равна половине тактового интервала (240 + 30) не, амплитуда (3+0,3) В на нагрузке 120 Ом.

Конструктивно аналого-цифровое оборудование выполнено в виде съемных комплектов. Стойки аналого-цифрового оборудования (САЦО) так же, как и стойки САЦК, укомплектованы четырьмя комплектами и могут являться каналообразующей аппаратурой в системе передачи ИКМ-120. В стойках СОО размещаются три комплекта АЦО и комплект оборудования линейного трак та (ОЛТ), который состоит из трех станционных регенераторов СР, трех блоков дистанционного питания ЦП и блока контроля и питания регенераторов КП. Таким образом, стойка СОО обеспечивает функционирование трех первичных систем передачи. Стойка СОЛТ комплектуется от одного до восьми комплектов ОЛТ и, следовательно, может обеспечить работу до 24 линейных трактов первичных систем передачи.

Линейные регенераторы размещаются в специальных герметизированных контейнерах - необслуживаемых регенерационных пунктах НРП-12. В каждом НРП может размещаться оборудование 12 систем ИКМ-30.

34. Этапы и тенденции развития сетей связи (стр.27)

Для создания различных видов связи на ж/д транспорте организованы первичные и вторичные сети связи. Первичную сеть связи образуют линии связи, групповые тракты каналов и сетевые узлы с соответствующей аппаратурой. Вторичные сети организуются на базе первичной сети для каждого вида связи и представляют собой совокупности каналов, узлов коммутации и оконечных устройств. Структура первичных и вторичных сетей связи отражает административное деление на ж/д транспорте и состоит из сетей четырех уровней (рис3.1.). Первый уровень включает в себя станционные сети связи, второй-отделенческие, третий-дорожные и четвертый уровень-магистральные. Отделенческие сети связи объединяют каналы и станционные сети в границах отделения дороги; дорожные сети объединяют отделенческие сети в пределах каждой ж/д; магистральные сети объединяют дорожные сети в единую сеть электросвязи ж/д.

В сетях связи организуются сетевые узлы, в которых происходит распределение информации. Главным узлом магистральной сети ГУ является центральная станция связи ЦСС МПС, расположенная в МПС. Магистральные сетевые узлы МСУ совпадают, как правило, с расположением управлений ж/д и соединяются между собой каналами связи.

Дорожные и отделенческие первичные сети организуются по радиально-узловому принципу. Для дорожной сети главным узлом является узел ДСУ при управлении дороги, а для отделенческой сети-узел ОСУ при отделении. Кроме них, в отделенческих сетях организуются участковые сетевые станции УСС и оконечные сетевые станции ОСС.

Для организации первичной сети ж/д транспорта используются кабельные, воздушные и радиорелейные линии связи. Основным напрвлением в развитии первичных сетей на транспорте является строительство кабельных линий, которые используются для образования каналов связи, автоматики и телемеханики.

Для резервирования каналов связи МПС по согласованию с Министерством связи предусматриваются соединительные линии между МСУ, ДСУ, ОСУ и сетевыми узлами единой автоматизированной сети связи страны (ЕАСС).

Первичные станционные сети связи служат для организации местной общеслужебной и оперативной технологической связи в пределах ж/д станции.

Местная телефонная сеть строится таким образом, чтобы общая общая длина всех абонентских линий, включенных в телефонную станцию, была наименьшей. Точка сети, удовлетворяющая этому условию, называется телефонным центром. На больших телефонных сетях экономически целесообразно устраивать не одну телефонную станцию, а несколько (рис.3.2.а). Например на крупных ж/д узлах организуют телефонные станции при управлении дороги, на сортировочной станции, в депо и др. В этом случае сокращается длина абонентских линий, что ведет к значительному уменьшению объемов строительства и средств на обслуживание этих линий. В районированной сети телефонные станции соединяются между собой соединительными линиями СЛ.

Аналогично строится сеть абонентской телеграфной сети.

Сети станционной оперативно-технологической связи предназначены для организации различных видов оперативной связи в пределах станции с целью руководства технологическим процессом работы станции со стороны дежурного по станции, станционного диспетчере, начальника станции и др. Эта сеть строится по радиальному принципу (рис.3.2,б). У руководителей станции устанавливаются коммутаторы станционной связи КСС, а у абонентов-телефонные аппараты ТА системы ЦБ.

Первичные магистральные, дорожные и отделенческие сети строятся таким образом, чтобы обеспечить организацию всех видов вторичных сетей электросвязи. При этом предусматривается возможность создания обходных связей, резервирование наиболее ответственных сетей оперативно-технологической связи и телемеханики, а также совместная работа с первичными сетями ЕАСС страны.

Вторичные сети в зависимости от вида электросвязи разделяются на сети телефонные, телеграфные, передачи данных и телемеханики. По району действия они, так же как и первичные, подразделяются на магистральные, дорожные, отделенческие и станционные.

Для организации вторичных сетей связи применяются телефонные каналы тональной и низкой частоты. Некоторые сети оперативной технологической связи организуются с применением групповых каналов, в которые включаются параллельно телефонные аппараты промежуточных пунктов. Такие каналы оборудуются избирательным вызовом.

35. Концепция создания цифровой сети связи (стр.86)

Эти системы получили свое название потому, что информация о сигнале передается по каналу с помощью кодовых групп (цифр). Непрерывный или аналоговый сигнал в этих системах преобразуется при помощи импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) в последовательность импульсных кодовых групп, которая передается по линейной цепи в пункт приема. Порядок осуществления ИКМ следующий (рис.8.1.): сначала аналоговый сигнал дискретизируется во времени [амплитудно-импульсная модуляция (АИМ)], затем происходит квантование дискретных сигналов по уровню отсчетных значений и их кодирование. Обычно квантование и кодирование производятся в одном функциональном узле, называемом кодером.

Дискретизация (отсчет) сигнала (рис.8.2,а,б) реализуется в виде импульсов, отстоящих друг от друга во временном интервале Т_д. Значение Т_д выбирается равным 125мкс, что соответствует частоте дискретизации f_д=8000Гц. Количество отсчетных значений уровней квантования принимается 256, что позволяет в кодере выразить амплитуду дискретного сигнала в виде кодовой комбинации из 8 импульсов. В результате процесса кодирования на выходе кодера возникают одна за другой кодовые группы, представляющие комбинации токовых и бестоковых импульсов (рис8.2.,в). В пункте приема происходит обратное преобразование цифровой последовательности в аналоговый сигнал.

Цифровые системы получают все большее распространение благодаря значительным преимуществам по сравнению с аналоговыми системами. В системе передачи с ИКМ получается лучшая помехозащищенность, так как линейные помехи не влияют на качество передачи, если уровень помехи не превышает половины уровня сигнала; при передаче кодовых импульсов отпадает необходимость сохранения без искажения их формы, так как для приема информации достаточно фиксировать наличие или отсутствие импульсов в принимаемой кодовой группе. Система предусматривает восстановление импульсов в регенераторах, в результате чего накопления помех в линейном тракте системы передачи не происходит.

Аппаратура цифровых систем передачи строится на интегральных цифровых микросхемах, что делает ее более компактной, надежной в работе и удобной в обслуживании. Однако следует иметь в виду, что спектр частот, используемый в цифровых системах, значительно выше, чем в аналоговых. Кроме того, в процессе квантования сигналов возникают помехи (шумы) квантования.

МККТТ были разработаны рекомендации по стандартизации цифровых систем. В качестве основной группы была принята 30-канальная система ИКМ-30. Эта система положена в основу создания вторичной системы ИКМ-120, третичной системы ИКМ-480 и т.д. Спектр частот ИКМ-30 до 2048кГц; частота дискретизации разговорных сигналов 8кгГц; в системе применяется 8-ми разрядный биполярный код.

Образование биполярной кодовой комбинации показана на рис.8.2,в.

36. Однополосные и двухполосные системы двусторонней телефонной связи (В.М.Волков,Э.С.Головин Электрическая связь и радио на ж/д трансп. стр.59)

Основными системами двусторонней телефонной связи являются однополосная двухпроводная (каналы НЧ), однополосная четырехпроводная (каналы ТЧ), двухполосная двухпроводная (каналы ТЧ).

Однополосная двухпроводная система телефонной связи.

При этой системе связь осуществляется по двухпроводной цепи с передачей в обоих направлениях одной и той же полосы частот. По этому принципу организуется телефонный канал низкой частоты НЧ, в котором для передачи речи используется полоса частот 0,3-3,4 кГц (рис.5.8).

Для увеличения дальности передачи канал оборудуется двусторонними усилителями У.

Двусторонний усилитель содержит два усилительных элемента и две дифференциальные системы. При передаче речи слева направо разговорный ток проходит от телефонного аппарата ТА1 через верхние усилительные элементы и поступает в телефонный аппарат ТА2. В обратном направлении передача разговорных сигналов от ТА2 к ТА1 осуществляется через нижние усилительные элементы и соответствующие участки канала. Для осуществления двусторонней связи требуется одна двухпроводная цепь. Однако дальность связи по такой цепи ограничена, что обусловлено возрастанием тока обратной связи с увеличением числа усилителей, включенных в цепь. В каждом из них вследствие неточности уравновешивания дифференциальных систем существует некоторый ток обратной связи i_0. При этом ток обратной связи, возникший, например, в усилителе У2, распространяясь в обе стороны от него поступает в усилители У1 и У3, где накладывается на токи обратной связи, имеющиеся в этих усилителях.

Аналогично ток обратной связи, возникший в усилителе У1 поступает в усилители У2 и У3 и накладывается на ток обратной связи, существующий в них.

При наличии в цепи нескольких усилителей к каждому из них слева и справа будут приходить токи обратной связи от других усилителей и накладываться на ток обратной связи, существующий в этом усилителе. Значение результирующего тока обратной связи в каждом усилителе зависит от соотношения между фазами взаимодействующих токов, числа усилителей в цепи и местоположения каждого из них.

Вероятное значение результирующего тока можно считать равным квадратному корню из суммы квадратов взаимодействующих токов. Поэтому чем больше включено в цепь усилителей, тем больше будет значение тока обратной связи в каждом из них. Увеличение тока обратной связи в усилителе обусловливает уменьшение балансных затуханий его дифференциальных систем и, в конечном счете, может вызвать генерацию усилителя, которая возникает при появлении условий, приведенных в формуле (5.3.).

(5.3.)

где n=0,1,2,3…, S_к1, S_к2 -усиление каналов, -вносимый ими сдвиг фаз, а_п1 и а_п2 - затухания на пути тока обратной связи, -вносимый ДС1 и ДС2 сдвиг фаз на этом пути.

В наихудших условиях будет находится средний усилитель, через который проходит наибольшее количество токов обратной связи. Таким образом, чем больше усилителей включено в цепь, тем с меньшим усилением может работать каждый из них. Рабочее усиление усилителя S_у выбирают меньше критического усиления S₀, при котором возникает генерация на величину , которая называется устойчивостью усилителя, то есть , где согласно нормам . Значение критического усиления усилительного элемента S₀ определяется выражением

где a_e1 и a_e2 -значения балансных затуханий дифференциальных систем ДС1 и ДС2.

Среднее значение усиления двустороннего усилителя принимается равным 9дБ при частоте 800Гц.

Практически при телефонировании токами низкой частоты надежная связь обеспечивается при последовательном включении от 2 до 4 усилителей. Длина усилительных участков составляет для двухпроводной стальной цепи 100 км, а для двухпроводной кабельной цепи 50 км. Однополосная двухпроводная система связи получила практическое применение для телефонирования по воздушным и кабельным цепям на относительно небольших расстояниях при организации технологической телефонной связи.

Однополосная четырехпроводная система телефонной связи.

Она характеризуется тем, что связь осуществляется по двум парам проводов с передачей в обе стороны одной и той же полосы частот и позволяет обеспечить телефонную связь практически на любое расстояние. Принцип организации связи по четырехпроводной системе пояснен рис.5.9. Речевой сигнал с частотой f_р =0,3-3,4кГц преобразуется в модуляторе М в полосу частот и передается в соответствующую сторону по двум проводам. На приемном конце происходит обратное преобразование сигнала в демодуляторе Д. Телефонные аппараты ТА1 и ТА2 подключаются к четырехпроводному тракту связи через дифференциальные системы ДС1 и ДС2. Четырехпроводная система телефонной связи на высокой частоте применяется на двухкабельных линиях, где в каждом кабеле отводится по паре жил для создания независимых цепей связи Ц1 и Ц2, либо в однокабельной линии с использование экранированных друг от друга двух пар жил. Благодаря этому исключаются переходные влияния с одной цепи на другую. В оконечных и промежуточных усилителях четырехпроводного канала могут возникнуть замкнутые цепи обратной связи, обусловленные наличием путей переходного разговора на ближнем конце. Если переходые затухания А_п1 иА_п2 между цепями достаточно велики и удовлетворяется условие

,

где S₁ и S₂- усиление усилительных элементов промежуточного усилителя, то можно не считаться с явлением обратной связи и полагать, что передача в прямом и обратном направлениях проходит по цепям, электрически зависимых друг от друга.

Большим достоинством четырехпроводных систем с частотным разделением каналов является применение одинаковых преобразователей М и Д на оконечных пунктах каждого канала. Вследствие наличия дифференциальных систем в конечных пунктах приходится учитывать цепь обратной связи, охватывающую весь канал в целом (см. штриховую линию). Эта цепь может обусловить возникновение генерации в канале. Однако следует иметь в виду, что генерация может возникнуть только при особо тяжелых условиях, а при соответствующей настройке ДС1 и ДС2 четырехпроводный канал является более устойчивым, чем двухпроводный с несколькими включенными двусторонними усилителями. На дальность связи по четырехпроводным цепям большой протяженности оказывают влияние такие факторы, как искажение сигналов, время распространения, электрические эхо и помехи.

Двухполосная двухпроводная система телефонной связи.

Система связи, образуемая по двум частотным каналам с использованием одной и той же двухпроводной цепи, называется двухполосной двухпроводной (рис.5.10.). Связь в направлении слева направо осуществляется при помощи полосы частот F₁-f_р, получаемой в результате модуляции несущей частоты F₁ на оконечной станции ОС1, а в обратном направлении- при помощи полосы частот F₂-f_р, возникающий в результате модуляции несущей частоты F₂ на станции ОС2 и не совпадающей с полосой частот F₁-f_р. Дифференциальные системы ДС1 и ДС2 обеспечивают подключение двухпроводных абонентских линий с аппаратами ТА1 и ТА2 к четырехпроводному тракту. Таким образом, двухполосная двухпроводная система связи в электрическом отношении эквивалентна четырехпроводной системе. Токи обратной связи в оконечных установках и промежуточных усилителях подавляются фильтрами Ф1,Ф2 с достаточно большим затуханием - 75-80дБ в полосе задерживаемых частот.

Достоинством двухполосной системы является возможность применения одной двухпроводной цепи, а недостатком - необходимость наличия двух каналов прямого и обратного направлений с разными полосами частот для обеспечения одного разговора. Данная система связи применяется на воздушных и однокабельных линиях связи, так как она обеспечивает по сравнению с однополюсной четырехпроводной системой наименьшие влияния каналов.

37. Виды станционной оперативной связи и применяемое оборудование (стр.146)

Для управления технологическим процессом работы ж/д станций организуется сеть оперативной телефонной связи. Она строится с применением специальных коммутаторов, устанавливаемых у руководящих работников станции, в которые включаются линии абонентов и каналы отделенческой технологической связи ПДС, ЭДС, СДС, ЛПС, ПС, ВДС, а также цепи межстанционной и перегонной связи. Структурная схема организации станционной оперативной телефонной связи ж/д узла приведена на рис.15.1 (стр.146). К станционной оперативной телефонной связи на ж/д транспорте относятся: связь дежурного по станции (ДСП) по каналам технологической связи со стрелочными постами и прямыми абонентами; связь станционного диспетчера (ДСЦС) с руководством станции, маневровым диспетчером, дежурным по горке и др. работниками станции; связь вагонных мастеров с осмотрщиками вагонов; связь дежурного по депо, директорская связь и др. Абонентские сети указанных видов связи строятся по радиальному принципу. Сеть стрелочной связи устраивается отдельно от других сетей, в ее провода не разрешается включать другие телефонные аппараты. Для организации этого вида связи у дежурных по станциям устанавливаются коммутаторы станционной связи КСС различной емкости, а на стрелочных постах - телефонные аппараты ЦБ. Стрелочные посты оборудуются дополнительно наружными звонками громкого боя.

Для организации станционной распорядительной связи применяют специальные коммутаторы типа КСС, КАСС, КТС, устанавливаемые у станционных и маневровых диспетчеров, и телефонные аппараты ЦБ, устанавливаемые у абонентов.

Для удобства работы диспетчера коммутатор снабжается громкоговорящей установкой, состоящей из электродинамического микрофона, головки громкоговорителя и усилителей.

Директорская связь служит для прямой телефонной связи руководящих работников управления, отделений и крупных станций ж/д, а также других предприятий ж/д транспорта с подчиненными им оперативными работниками. Для этой цели у руководителя устанавливается директорский телефонный коммутатор с усилительной установкой, а у абонента - телефонные аппараты системы ЦБ, включенные в этот коммутатор.

Диспетчерская кассовая связь организуется для диспетчерского руководства работой билетных касс на крупных ж/д станциях. У диспетчера билетных касс размещается коммутатор оперативной связи, в который включаются абонентские громкоговорящие установки всех кассиров, начальника вокзала и дежурного по вокзалу.

Аппаратура станционной связи.

Для организации станционной телефонной связи устанавливаются коммутаторы станционной связи типа КСС, комплекты аппаратуры станционной связи КАСС-ДСП, КАСС-ДЦ, КАСС-ДСЦ или коммутаторы технологической связи КТС. Коммутаторы типа КСС применяются для организации связи станционного ДСЦС и маневрового ДСЦ диспетчеров, дежурных по парку или путям. Аппаратура КАСС-ДСП устанавливается у дежурного по станции, КАСС-ДЦ- на промежуточных станциях с диспетчерской централизацией и КАСС-ДСЦ- у дежурных по станции и станционных диспетчеров. Коммутаторы технологической связи КТС начали выпускаться взамен КАСС и имеют значительно большие функциональные возможности.

Комплекты аппаратуры станционной связи типа КАСС.

КАСС предназначена для организации связи дежурного по станции. Они допускают включение абонентов стрелочной, а также линий диспетчерской поездной, энергодиспетчерской, постанционной, служебной диспетчерской, линейно-путевой, межстанционной и перегонной телефонной связи. ДСП может подключать канал перегонной связи к любому каналу технологической связи. Выпускаемая аппаратура КАСС-ДСП, КАСС-ДСЦ и КАСС-ДЦ построена по одинаковому принципу и отличается количеством включаемых линий и некоторыми функциональными возможностями.

Аппаратура КАСС-ДСП рассчитана на включение 33 линий, из них 20-стрелочной, 2-перегонной, 6-избирательной и 5 других линий связи и устанавливается у ДСП промежуточных станциях.

КАСС-ДЦ отличается от КАСС-ДСП наличием блока ДЦ и комплекта для включения обходной перегонной связи. Эта аппаратура устанавливается на промежуточных станциях на участках с диспетчерской централизацией.

КАСС-ДСЦ допускает включение 78 линий, из которых 40-стрелочной и оперативной, 6-перегонной, 12-избирательной и 20-других линий связи. Аппаратура предназначена для установки на крупных станциях.

Схема организации технологической связи на участке ж/д с применением КАСС-ДСП и КАСС-ДЦ приведена на рис.15.2. Каналы МЖС и ПГС организуются между станциями по двухпроводным цепям. В каналы ПГС параллельно включаются телефонные аппараты ЦБ через 1,5-2 км. Аппараты устанавливаются на релейных шкафах входных и проходных сигналов, на охраняемых объектах и в других пунктах. Аппаратура КАСС должна обеспечить возможность подключения цепи ПГС к каналам ПДС, ЭДС, СДС, ЛПС. В КАСС-ДСП это делает ДСП в ручную, а в КАСС-ДЦ автоматически с помощью телефонистки обходной телефонной связи ОПГС, которая включается на каждой станции в блок БДЦ. Это делается так. Если при снятии микротелефона аппарата ПГС ответа от станции не последует, то через 15с. канал ПГС автоматически подключиться к ОПГС и появиться сигнал вызова на междугородном коммутаторе МК. Телефонистка опрашивает абонента ПГС, а затем по его просьбе сначала посылает избирательный вызов на станцию. А затем с помощью датчика тонального набора ДТН посылает импульсы набора номера требуемой цепи (например, ПДС-2, ЭДС-3, СДС-4, ЛПС-5). При этом в блоке БДЦ эти импульсы воздействуют на коммутационное устройство, которое контактами К подключает цепь ПГС к требуемому каналу.

Упрощенная функциональная схема КАСС-ДЦ приведена на рис.15.3. Каналы технологической связи оборудованы приемниками тонального избирательного вызова ПТИВ; кроме того, в комплектах включения цепей ПС и ЛПС устанавливается генератор вызова ГВ, вырабатывающий вызывной сигнал частотой 1600Гц. В цепи перегонной связи ПГС1 и ПГС2 включены обмотки реле РЛ1 и РЛ2. При поступлении вызова по цепям ПДС, ЭДС, СДС или ЛПС на пульте ДСП загораются вызывные лампы ВЛ1-ВЛ4. Разговорные приборы ДСП подключаются к соответствующей цепи кнопками подключения КПУ1-КПУ4. Аналогично происходят вызов и подключение разговорных приборов ДСП к другим линиям с помощью кнопок КП через комплекты включения этих линий. Абоненты перегонной связи могут обслуживаться дежурным по станции при помощи кнопок на пульте или при отсутствии ДСП телефонисткой обходной цепи ОПГС. При снятии микротелефона в телефонном аппарате на перегоне в КАСС-ДЦ срабатывает реле РЛ1 или РЛ2 и на пульте загорается вызывная лампа (ВЛ5 или ВЛ6). Дежурный может подключить кнопками КПУ5 или КПУ6 свое переговорное устройство РП на пульте и вступить в переговоры с вызывающим его абонентом на перегоне. При необходимости ДСП может подключить цепь перегонной связи к одной из четырех цепей: ПДС,ЭДС, СДС или ЛПС кнопками подключения КП1 лил КП2. Вызов в цепь ПГС посылается нажатием на кнопку КВ1 или КВ2. При этом будет срабатывать реле ВР1 или ВР2 и подключать цепь ПГС к источнику вызывного тока.

Если при вызове с перегона, например по цепи ПГС1, дежурного на месте не будет, то по истечении 15с. цепь ПГС1 автоматически с помощью реле РПК1 подключиться к обходной цепи ОПГС. Это произойдет благодаря тому, что контактом РЛ1 замкнется цепь реле РПК1, в результате чего по истечении 15с. срабатывают РВ1 и РПК1. Последнее подключит цепь ПГС1 через открытый клапан К2 блока ДЦ к каналу ОПГС. Одновременно контактом РПК1 создается цепь работы генератора тонального вызова ГВ1600 на время=2с., в течение которого в цепь ОПГС будет подаваться вызывной сигнал частотой 1600Гц.

На участковой станции цепь ОПГС оборудуется аппаратурой постанционной связи ПСТ, комплектом ДТМ и включается в междугоролный коммутатор МК. На коммутаторе цепь оборудуется гнездо Гн, вызывной лампой Л, кнопочным вызывным пультом КП и ключом К для подключения номеронабирателя НН к комплекту ДТН.

Сигнал вызова, посланный от КАСС-ДЦ на коммутатор МК, воспринимается приемником вызова на стойке ПСТ, в результате чего на коммутаторе загорается вызывная лампа Л. Телефонистка подключает свое переговорное устройство к линии и опрашивает абонента цепи перегонной связи. Узнав, с кем он хочет соединиться, телефонистка посылает избирательный вызов по цепи ОПГС на станцию, где находится КАСС-ДЦ с включенной вызывающей линией ПГС1. От этого сработает ПТИВ и откроет клапан К1, благодаря чему к цепи ОПГС подключиться приемник тонального набора ПТН. Затем телефонистка подключает номеронабиратель НН к ДТН и набирает номер той линии избирательной связи, с которой требуется соединить цепь ПГС1. Цепи ПДС присвоен номер2, цепи ЭДС-3, цепи СДС-4, ЛПС-5.

При наборе номера от ДТН в цепь ОПГС посылаются импульсы тока частотой 2100Гц и поступают в КАСС-ДЦ в ПТН. На выходе ПТН получаются импульсы постоянного тока, которые передаются на счетный вход регистра. Выходы регистра соединены с диодным дешифратором.

Если цепи СДС и ЛПС оборудованы аппаратурой типа постанционной связи, то после набора и приема соответствующей цифры открываются на время 2с. клапаны К7 или К8. В результате этого создается цепь включения генератора ГВ (1600Гц) в комплекте включения цепи избирательной связи (на рис.15.3. показан комплект ЛПС). По окончании разговора, когда абонент ПГС1 повесит трубку , отпустит якорь реле РЛ1 и включит РПК1. Последнее в своих контактах обрывает цепь подключения ПГС1 к клапанам К2-К6, а также отключает цепь установки регистра в рабочее положение.

Цепь ОПГС занимается только на время опроса абонента ПГС и посылки соединительных сигналов. Это дает возможность в некоторых случаях совместить цепи ОПГС с цепями СДС или ПС. Кроме рассмотренных соединений КАСС-ДЦ допускает включение в цепи ПДС, СДС и другие через блоки БВК квартирных телефонных аппаратов ТАК, установленных у начальников станции и электромехаников.

Коммутатор технологической связи (КТС).

Конструкторским бюро ЦШ МПС разработан новый тип коммутатора технологической станционной связи КТС, который должен заменить аппаратуру типа КАСС. В коммутаторе использованы микросхемы, оптроны, транзисторы для создания коммутационных и усилительных устройств. Другой отличительной особенностью КТС является централизация устройств для приема избирательного вызова и подключение станционных абонентов и каналов перегонной связи к каналам технологической связи. К основному оборудованию КТС относятся (рис. 15.4.): пульт связи и управления (ПСУ) для ДСП, дополнительный пульт оператора ПУ-Д, штатив КТС, на котором расположены основные технические устройства, абонентская установка АУ для включения станционных абонентов, имеющих право соединения с каналами технологической связи. На штативе КТС могут быть установлены 10 комлектов технологической отделенческой связи (ККОС), 4 комплекта ПГС, 16 комплектов избирательной связи (КИС), общее устройство штатива ОУС, а также устройства телеконтроля, электропитания. В комплекты ККОС включаются каналы отделенческой технологической связи (ПДС, ЭДС, ПС и др.). Каждый ККОС состоит из блока подключения линий БПЛ, комплекта устройств дежурного по станции КДСП, приемника тонального вызова ПТВ и распределителя направлений РН. ПТВ, включенный в БПЛ, принимает все кодовые комбинации для вызова ДСП и абонентов, включенных в КИС и АУ. Если вызов предназначен для абонентов ТАС или ТАУ, то он передается в КИС или АУ, а затем из последних посылается индукторный вызов в соответствующие телефонные аппараты.

Абоненты ТАС или ТАУ могут набором номера подключиться к соответствующему комплекту ККОС через распределитель РН.

Распределитель РН выполнен на 5 направлений и служит для того, чтобы иметь возможность подключения к каналу технологической связи нескольких направлений: разговорных приборов ДСП, ответвлений, ПГС, местных абонентов.

При этом ДСП при подключении к КДСП и РН слышит разговор по цепи и имеет право его перебоя для связи с диспетчером. Каналы ПГС включаются в КТС в комплекты ПГС-60 или ПГС-24. Устройство ПГС-60 с питанием от источника тока с напряжением обеспечивает: посылку сигнала Ответ станции частотой 500ГЦ в канал ПГС при снятии микротелефона на перегоне, соединение с разговорными приборами на ДСП, автоматическое соединение с любым из 6 каналов технологической связи после нажатия соответствующей вызывной кнопки на аппарате. Устройство ПГС-24 с питанием от источника тока напряжением подключает к КТС двухпроводные цепи ПГС и обеспечивает прием вызова от абонента ПГС, подключение цепи ПГС к разговорным приборам ДСП, а также каналам технологической связи с помощью ДСП путем нажатия определенной кнопки на ПСУ.

38. Принципы построения станционной технологической связи (стр.114)

Станционная технологическая связь является одним из видов технологической телефонной связи.

Станционная технологическая связь организуется в пределах ж/д станций и предназначена для дежурного по станции (ДСП), станционного диспетчера (ДСЦ), дежурного по депо (ДВД) и др.

Сеть станционной оперативно-технологической связи строится по лучевому принципу (рис.12.1б).

При этом у руководителей станции устанавливают коммутаторы технологической связи (КТС), а у абонентов телефонные аппараты ЦБ. В КТС, кроме того, включаются каналы отделенческой технологической связи.

39. Назначение и организация групповой технологической связи на ж/д транспорте (стр.114)

Технологическая телефонная связь является отраслью электрической связи, посредством которой обеспечивается оперативное руководство технологическими процессами на станциях и перегонах ж/д страны. По назначению и району действия различные виды технологической связи разделяются на следующие группы:

Магистральные, организуемые в пределах всей или части сети МПС: магистральная распорядительная связь (МРС) для связи диспетчеров МПС (ЦДГП) с руководящими работниками служб движения управлений, отделений, стыковых станций ж/д; магистральная связь совещаний (МСС) руководителей МПС с соответствующими работниками ж/д; магистральная связь управления транспортной милиции МВД с отделами транспортной милиции при управлениях ж/д (МСТМ); магистральная связь Управления военизированной охраны МПС с отделами военизированной охраны при управлениях ж/д (МСТВ);

Дорожные, организуемые в пределах дорожной сети связи: дорожная связь совещаний (ДСС), дорожная распорядительная связь (ДРС), служащая для оперативного руководства грузовой работой отделений со стороны управления дороги, дорожные диспетчерские связи служб электроснабжения пути, сигнализации и связи, дорожная связь транспортной милиции (ДСТМ), организуемая между управлением ж/д и линейными отделениями милиции на крупных станциях, дорожная связь транспортной военизированной охраны (ДСТВ);

Отделенческие, организуемые в пределах отделений; поездная диспетчерская (ПДС), энергодиспетчерская (ЭДС), постанционная (ПС), линейно-путевая (ЛПС), служебная диспетчерская (СДС) дистанции сигнализации и связи, вагонная диспетчерская (ВДС), билетная диспетчерская (БДС), отделенческая связь совещаний (ОСС) и др.

Магистральные, дорожные и отделенческие связи характеризуются линейным расположением абонентских пунктов вдоль ж/д и относительно малой телефонной нагрузкой, возникающей в этих пунктах. При таких условиях эти виды связи экономически целесообразно организовывать по групповому принципу, при котором аппараты абонентов промежуточных пунктов включаются параллельно в общий групповой канал (рис.12.1.,а).

Для организации групповой технологической связи используются каналы тональной или низкой частоты и специальная аппаратура, предусматривающая параллельное включение в эти каналы переговорных устройств. К особенностям эксплуатации и связанным с ними техническим средствам групповых телефонных связей относятся: оперативный характер пользования связью определенным кругом лиц; необходимость организации по одной и той же цепи индивидуального, группового и циркулярного разговора, требующая оборудования групповых цепей системой избирательного вызова (кроме связи совещаний); односторонний способ ведения переговоров, обусловливающий включение переговорных устройств на оконечных и промежуточных пунктов по переменной схеме.

Групповые каналы являются наиболее экономичными с точки зрения использования линии передачи для организации связи распорядительной станции с абонентами, расположенными вдоль ж/д линий. Однако параллельное включение телефонных аппаратов в одну цепь вызывает необходимость дополнения системы связи устройствами для посылки и приема избирательного вызова. Так как групповые каналы используются для оперативной связи и находятся в ведении руководителя, находящегося на распорядительной станции РС, то наиболее целесообразным оказалось создание такой системы вызова, при которой право посылки избирательного вызова на промежуточный пункт имеет только распорядительная станция.

По принципу построения и применяемой аппаратуре групповые связи можно объединить в 3 группы: диспетчерские, общеслужебные и связь совещаний.

К диспетчерским связям относятся поездная диспетчерская энергетическая, вагонная диспетчерская, дорожная распорядительная и другие виды связи, которые находятся в распоряжении одного лица, например диспетчера. Эти связи организуются в соответствии со схемой рис.12.2. На распорядительной станции РС устанавливаются кнопочное вызывное устройство КВУ и переговорные приборы, содержащие микрофон ВМ, головку громкоговорителя ВА и усилители У. В каждом промежуточном пункте ПП приборы вызывного тракта состоят из дешифрирующего устройства ДШУ и приемника вызова ПВ (в телефонном аппарате-звонка постоянного тока). Последний выполняет также функции источника тока сигнала контроля вызова, который посылается в линию во время работы ПВ через цепь контроля вызова КВ. Телефонные аппараты ТА включаются в линию параллельно. Вызов распорядительной станции со стороны ПП осуществляется голосом.

Ко второй группе относятся постанционная, линейно-путевая и подобные им виды групповой связи, предназначенные для общеслужебной связи между собой промежуточных пунктов. Эти связи организуются по схеме рис.12.3. и в них также применяется система избирательного вызова.

В отличие от цепей типа диспетчерской поездной связи вызов распорядительной станции РС со стороны промежуточного пункта ПП здесь осуществляется не голосом, а посылкой из ПП вызывного тока. Для этого в каждом ПП предусматривается генератор вызывного тока ГВ (1600Гц) и вызывная кнопка ВК, а в распорядительном пункте-приемник вызова ПВ и генератор контроля вызова ГКВ.

Канал ПС в распорядительном пункте включается в гнездо Гн междугородного коммутатора МК и оборудуется вызывной лампой ВЛ и кнопочным пультом КП, который управляет работой вызывного устройства ВУ.

Для переговоров между промежуточными пунктами сначала вызывается телефонистка МК распорядительного пункта. Для этого на телефонном аппарате ПП нажимается вызывная кнопка ВК, к линии подключается генератор вызывного тока ГВ, вследствие чего на распорядительном пункте срабатывает приемник вызова ПВ, который включает вызывную лампу ВЛ на коммутаторе и генератор контроля вызова в ГКВ.

Контрольный сигнал получения вызова от ГКВ поступает в телефонный аппарат вызывающего пункта.

Телефонистка опрашивает абонента и посылает избирательный вызов на требуемый пункт с помощью кнопочно-вызывного устройства (КП и ВУ) или по его просьбе соединяет групповой канал с линией абонента распорядительного пункта.

Связь совещаний организуется также по групповым каналам, в которые включаются параллельно специальная аппаратура (рис.12.4.). При этом устройствами для вызова связь совещаний не оборудуется, так как она организуется в определенное время согласно указанию.

40. Каналы дорожно-распорядительной связи-ДРС, связи совещаний, обходные каналы, групповые каналы системы передач К-24Т

Дорожная распорядительная связь (стр.138).

Дорожная распорядительная телефонная связь (ДРС)служит для переговоров дежурного по распорядительному отделу службы движения дороги (ДГП) с дежурными по отделениям и крупным станциям и организуется по отдельному каналу, который оборудуется распорядительной станцией, устанавливаемой при управлении ж/д и промежуточными пунктами, включаемыми в канал параллельно. Телефонные аппараты ДРС устанавливаются у дежурных по отделениям (ДНЦО), дежурных по участковым, крупным узловым и сортировочным станциям, а также дежурных по локомотивным депо и станциям с большой грузовой работой. В канал ДРС включаются также междугородные коммутаторы отделений дороги и крупных станций. С помощью этого вида связи ДГП осуществляет планирование погрузки и выгрузки вагонов, контроль выполнения графиков движения поездов по дороге, информирует отделения о подходе грузовых поездов и т.д. В зависимости от объема работы и организационной структуры дороги в ее границах может быть организовано несколько кругов ДРС, каждый из которых охватывает до трех отделений дороги.

Дорожная распорядительная связь организуется по каналам тональной и низкой частоты с применением аппаратуры с избирательным вызовом.

Схема организации дорожной распорядительной связи ДРС приведена на рис.14.5. В состав аппаратуры ДРС входят распорядительная станция ДРС-Р в управлении дороги, исполнительные станции ДРС-И в отделениях дороги и на узловых станциях и аппаратура промежуточных пунктов.

В распорядительную станцию ДРС-Р включают оборудование ДГП, линии директорских коммутаторов, местных абонентов МА и междугородного коммутатора МК (через блок местных абонентов БМА), двухпроводные линии удаленных абонентов УА (через блок удаленных абонентов БУА), каналы ТЧ по четырехпроводной схеме. В исполнительную станцию ДРС-И включают те же линии, кроме директорских коммутаторов.