Городские телефонные линии по оптическим кабелям связи

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ТАЛДЫКОРГАНСКИЙ ЭКОНОМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

КУРСОВАЯ РАБОТА

ГОРОДСКИЕ ТЕЛЕФОННЫЕ ЛИНИИ ПО ОПТИЧЕСКИМ КАБЕЛЯМ СВЯЗИ

Группа: 432

Выполнил: Бекшоинов А.

Проверила: Исатаева Р.Е.

Приняла: Исатаева Р.Е.

Норма. контроль: Исатаева Р.Е.

Талдыкорган

2012



Содержание

Введение

1. Автоматическая телефонная станция

1.1 Абонентские и соединительные линии и повышение их использования

2. Оконечные кабельные устройства

2.1 Телефонные кабельные боксы

2.2 Телефонные шкафы

2.3 Защитные полосы

3. Классификация и маркировка кабелей

3.1 Оптический кабель

3.2 Кабель оптический типа ОК

4. Проектирование телефонной связи района

4.1 Расчет номерной емкости РАТС

4.2 Выбор места строительства здания АТС

4.3 Выбор емкости распределительного шкафа

4.4 Выделение шкафных районов и выбор места установки ШР

5. Проектирование распределительной кабельной сети

5.1 Расчет емкости распределительной сети

5.2 Проектирование распределительной сети шкафного района

6. Проектирование магистральной кабельной сети

6.1 Расчет емкости магистральной кабельной сети

6.2 Кабели, применяемые при проектировании магистральной сети

6.3 Построение схемы магистральной сети

6.4 Выбор марки и диаметра токопроводящих жил магистральных кабелей

7 Проектирование соединительной линии между РАТС

7.1 Выбор марки кабеля для соединительной линии

8. Проектирование магистральной кабельной канализации

8.1 Выбор основных элементов кабельной канализации

8.2 Выбор трассы, расчет числа каналов и составление схемы кабельной канализации

9. Расчет объема работ и основных материалов по магистральной кабельной сети

9.1 Выбор основных элементов кабельной канализации

9.2 Выбор трассы, расчет числа каналов и составление схемы кабельной канализации

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Линии связи возникли одновременно с появлением электрического телеграфа. Первые линии связи были кабельными. Однако вследствие несовершенства конструкции кабелей подземные кабельные линии связи вскоре уступили место воздушным. Первая воздушная линия большой протяженности была построена в 1854 г. между Петербургом и Варшавой. В начале 70-х годов прошлого столетия была построена воздушная телеграфная линия от Петербурга до Владивостока длиной около 10 тыс. км. В 1939 г. была пущена в эксплуатацию величайшая в мире по протяженности высокочастотная телефонная магистраль Москва--Хабаровск длиной 8300 км.

Создание первых кабельных линий связано с именем русского ученого П. Л. Шиллинга. Еще в 1812 г. Шиллинг в Петербурге демонстрировал взрывы морских мин, использовав для этой цели созданный им изолированный проводник.

В 1851 г. одновременно с постройкой железной дороги между Москвой и Петербургом был проложен телеграфный кабель, изолированный гуттаперчей. Первые подводные кабели были проложены в 1852 г. через Северную Двину и в 1879 г. через Каспийское море между Баку и Красноводском. В 1866 г. вступила в строй кабельная трансатлантическая магистраль телеграфной связи между Францией и США.

В 1882--1884 гг. в Москве, Петрограде, Риге, Одессе были построены первые в России городские телефонные сети. В 90-х годах прошлого столетия на городских телефонных сетях Москвы и Петрограда были подвешены первые кабели, насчитывающие до 54 жил. В 1901 г. началась постройка подземной городской телефонной сети.

Первые конструкции кабелей связи, относящиеся к началу XX века, позволили осуществлять телефонную передачу на небольшие расстояния. Это были так называемые городские телефонные кабели с воздушно-бумажной изоляцией жил и парной их скруткой. В 1900--1902 гг. была сделана успешная попытка повысить дальность передачи методами искусственного увеличения индуктивности кабелей путем включения в цепь катушек индуктивности (предложение Пупина), а также применения токопроводящих жил с ферромагнитной обмоткой (предложение Крарупа). Такие способы на том этапе позволили увеличить дальность телеграфной и телефонной связи в несколько раз.

Важным этапом в развитии техники связи явилось изобретение, а начиная с 1912--1913 гг. освоение производства электронных ламп. В 1917 г. В. И. Коваленковым был разработан и испытан на линии телефонный усилитель на электронных лампах. В 1923 г. была осуществлена телефонная связь с усилителями на линии Харьков--Москва--Петроград.

В 30-х годах началось развитие многоканальных систем передачи. В последующем стремление расширить спектр передаваемых частот и увеличить пропускную способность линий привело к созданию новых типов кабелей, так называемых коаксиальных. Но массовое изготовление их относится лишь к 1935 г., к моменту появления новых высококачественных диэлектриков типа эскапона, высокочастотной керамики, полистирола, стирофлекса и т. д. Эти кабели допускают передачу энергии при частоте токов до нескольких миллионов герц и позволяют производить по ним передачу телевизионных программ на большие расстояния. Первая коаксиальная линия на 240 каналов ВЧ телефонирования была проложена в 1936 г.

По первым трансатлантическим подводным кабелям, проложенным в 1856 г., организовывали лишь телеграфную связь, и только через 100 лет, в 1956 г., была сооружена подводная коаксиальная магистраль между Европой и Америкой для многоканальной телефонной связи.

В 1965--1967 гг. появились опытные волноводные линии связи для передачи широкополосной информации, а также криогенные сверхпроводящие кабельные линии с весьма малым затуханием. С 1970 г. активно развернулись работы по созданию световодов и оптических кабелей, использующих видимое и инфракрасное излучения оптического диапазона волн.

Создание волоконного световода и получение непрерывной генерации полупроводникового лазера сыграли решающую роль в быстром развитии волоконно-оптической связи. К началу 80-х годов были разработаны и испытаны в реальных условиях волоконно-оптические системы связи. Основные сферы применения таких систем -- телефонная сеть, кабельное телевидение, внутриобъектовая связь, вычислительная техника, система контроля и управления технологическими процессами и т. д.

Руководство по строительству линейных сооружений магистральных и внутризоновых кабельных линий связи утверждено Министерством связи СССР приказом от 30.11.84 N 424

Приводятся основные требования по организации и технологии строительства линейных сооружений магистральных и внутризоновых кабельных линий связи. Рассматриваются вопросы по прокладке и монтажу кабелей, их защите от коррозии и электромагнитных влияний, испытанию герметичности и содержанию под постоянным избыточным давлением, электрическим измерениям, составлению исполнительной документации и сдачи построенных сооружений в эксплуатацию.

Для проектных, строительных и эксплуатационных организаций Министерства связи СССР.

Настоящее "Руководство по строительству линейных сооружений магистральных и внутризоновых кабельных линий связи" разработано на основе ВСН-600-81* ("Инструкции по монтажу сооружений и устройств связи, радиовещания и телевидения", утвержденной приказом министра связи СССР N 479 от 31 декабря 1981 г. и согласованной с Госстроем СССР 26.08.81 г. N ДП-45-40-1). Руководство разработано взамен действующих "Указаний по строительству междугородных кабельных линий связи" ("Связь", 1972).

В Руководстве учтены современный уровень развития техники связи, новые типы кабелей связи, линейного оборудования и технологии их монтажа, опыт строительных организаций по механизации и индустриализации строительно-монтажных работ, технологические требования, изложенные в отдельных инструкциях, технических указаниях, рекомендациях и других инструктивных документах. В тех случаях, когда некоторые положения действующих в настоящее время отдельных инструктивных документов (которые до их переработки не отменяются) не будут соответствовать требованиям Руководства, при производстве работ следует выполнять требования последнего. Данное руководство является обязательным для строительных, проектных и эксплуатационных организаций Министерства связи СССР.

Работы по строительству кабельной телефонной канализации для прокладки магистральных и внутризоновых кабелей должны выполняться в соответствии с "Общей инструкцией по строительству линейных сооружений ГТС" ("Связь", 1978).

Руководство разработано Специализированным конструкторско-технологическим бюро строительной техники связи (ССКТБ) Министерства связи СССР при участии специалистов ЦНИИС, института Гипросвязь и треста Межгорсвязьстрой.

Разделы 1-6 составлены Д.А.Бароном (ССКТБ); 7 - А.Д.Исаевичем и В.Д.Маловым (Гипросвязь); 8-15 - Д.А.Бароном (ССКТБ); 16 - А.Ю.Цымом и А.С.Воронцовым (ЦНИИС); 17 - Г.И.Инюшиным (ЦНИИС); 18 - К.К.Никольским (ЦНИИС); 19, 20 - Л.Д.Разумовым (ЦНИИС); 21 - Г.М.Воронковым (ССКТБ); 22, 23 и приложения - Д.А.Бароном (ССКТБ). Подраздел "Прокладка кабелей в районах вечной мерзлоты" написан А.Д.Исаевичем (Гипросвязь).

Вопросы механизации работ в разд.2, 4, 5 и 6 изложены А.П.Рыбаковым (трест Межгорсвязьстрой).

Руководство рассмотрено экспертной комиссией Министерства связи СССР в следующем составе: Максимов В.И. (председатель), Качур И.Я., Лускинович Н.В., Левинов К.Г., Белов С.И., Беляков И.А., Стукалин Ю.А., Клауз Г.А., Барон Д.А., Каневский Ю.Г.



1. Автоматическая телефонная станция

АТС -- устройство, автоматически передающее сигнал вызова от одного телефонного аппарата к другому. Система автоматических телефонных станций обеспечивает установление, поддержание и разрыв соединений между аппаратами, а также дополнительные возможности. Это обеспечивается применением телефонной сигнализации.

В машинных АТС для группы искателей предусматривается общий машинный привод, состоящий из нескольких постоянно вращающихся валов. Подвижная часть искателя приводится в движение при её временном сцеплении с вращающимся валом. Помимо привода, характерными особенностями автоматических станций машинной системы являются не декадное построение контактного поля, и обусловленное этим наличие регистра, то есть использование не прямого, а обходного принципа управления исканием. Своеобразны также конструкция искателя и принцип его работы. Как и подъёмно-вращательный, машинный искатель совершает движение двух видов, но в нем имеется две подвижные части -- базовый блок и размещённая на нем рейка со щётками. Базовый блок вращается (вынужденное движение), поворачиваясь на такой угол, чтобы рейка оказалась против того ряда струн контактного поля, в который включены линии направления, выбранного при вынужденном движении базового блока. Затем рейка начинает свободное поступательное движение, вдоль струн ряда и останавливается, когда её щётки соприкоснутся с той группой струн, в которую включена свободная в этот момент линия. Очень часто использовался такой вариант искания, когда рейка, не найдя свободного выхода, совершала обратное движение и могла двигаться взад-вперёд, до тех пор пока какая-нибудь из линий не освободится. Этот вариант давал особенно упорным абонентам возможность получить соединение в сильно перегруженном направлении, не набирая многократно один и тот же номер, а лишь держа трубку возле уха и терпеливо дожидаясь момента, когда нужное соединение будет, наконец установлено. Наиболее сложная и дорогостоящая часть машинного искателя механическая. Контактное поле искателя составляет небольшую долю его стоимости. Очевидные экономические соображения продиктовали выбор конструкции искателя с большой ёмкостью контактного поля, что позволило уменьшить общее количество искателей на АТС.

В Советском Союзе производились с 1927 г. на заводе «Красная заря». После окончания. Второй мировой войны восстановить производство машинных станций не удалось, и было принято решение организовать на заводе «Красная заря» производство декадно-шаговых АТС. В Москве были следующие АТС машинной системы: 241, 245, 246, 231, 251 и др.

Декадно-шаговые

Декадно-шаговые АТС появились после ВОВ. В них коммутационным элементом является декадно-шаговый искатель -- довольно сложное электромеханическое устройство, которое имеет последовательно движущиеся контакты. В местах контактов образуется окисление, повышается сопротивление, к тому же, мощные электромагниты создают постоянную вибрацию, в результате чего сопротивление контактов становится переменным. Всё это приводит к появлению на линии значительных помех, сильно осложняющих передачу по таким каналам цифровой информации.

Координатные

В качестве коммутационных устройств используются многократные координатные соединители (МКС), представляющие собой электромагнитные приборы параллельного действия. Основным отличием от декадно-шаговых АТС является отсутствие индивидуальных управляющих устройств на каждом коммутационном приборе. Вместо них используются регистры (принимают и запоминают информацию) и маркёры (устанавливают соединение на отдельных ступенях искания по информации, получаемой от регистра). Причём маркёр обслуживает целую группу многократных координатных соединителей на данной ступени искания и занимается, только на время установления соединения на данной ступени.

Квазиэлектронные

Коммутация осуществляется герконами, а управление -- электронное, микропроцессорное. Термином «квазиэлектронная АТС» часто называют также координатные АТС с электронным управлением. (В последнее время координатные АТС достаточно часто улучшают, заменяя релейные управляющие приборы на электронные схемы; получившееся сочетание часто называют квазиэлектронной АТС). Качество связи -- хорошее, однако на «Кванте» часто встречаются абонентские комплекты с нестандартным (заниженным) напряжением в линии, что вызывает большие проблемы у модемов и «кнопочных» телефонов.

Электронные Аналоговые

Коммутация аналогового сигнала осуществляется полупроводниковыми приборами, управление -- микропроцессорное. Прижились только в качестве малых АТС очень малой ёмкости, откуда вытеснены электронными цифровыми. Применение в городских АТС не представляется возможным из-за низкой помехозащищённости.

Электронные Цифровые

Пуско-наладочные работы. АТС М-200. Якутск. Марха.

Коммутация и управление полностью цифровые. Аналоговый сигнал оцифровывается в абонентском комплекте и передаётся внутри АТС и между АТС в цифровом виде, что гарантирует отсутствие затухания и минимальное число помех независимо от длины пути между АТС. Также, «цифровыми АТС» часто называют коммутаторы цифровых потоков E1 (наподобие отечественных М-200[1]), -- хотя это и не совсем верно.

ИП-АТС

Цифровые АТС (IP-PBX), где используется не коммутация каналов, а коммутация пакетов, и транспортом является протокол IP. IP-АТС осуществляют коммутацию устройств IP-телефонии (VoIP).

По одной из версий, к изобретению декадно-шагового искателя Алмона Строуджера подтолкнула недобросовестная конкуренция. А. Строуджер был владельцем похоронного бюро в городе Канзас-Сити (Миссури) и терпел убытки при получении заказов по телефону, так как телефонисткой на станции работала жена его прямого конкурента, владельца другой похоронной компании. Телефонистка направляла все звонки абонентов, вызывавших похоронное бюро, своему мужу. Алман Строуджер поклялся навсегда избавить общество от телефонисток и изобрёл автоматический телефонный коммутатор декадно-шагового типа ёмкостью до 99 абонентов.

Принципы построения телефонных сетей ex-USSR

Связь между абонентскими устройствами осуществляется с помощью узлов коммутации, в которых информация концентрируется и затем направляется по определенным путям. Для этого узлы коммутации соединяются между собой линейными сооружениями (соединительными линиями), в которые входят системы каналообразующего оборудования, организующие необходимые пучки каналов по кабельным, радиорелейным и спутниковым линиям связи.

Совокупность узлов коммутации, оконечных абонентских устройств и соединяющих их каналов и линий связи называют сетью телефонной связи.

Телефонная связь является одним из видов электрической связи. Для совершенствования системы электрической связи в стране ведется большая работа по созданию Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС). Сеть ЕАСС предназначена для передачи различных видов информации: телефонных и телеграфных сообщений программ звукового вещания и телевидения, передачи газет, данных и фототелеграмм.

Для качественной передачи различных видов информации организуют стандартные (типовые) каналы, которые характеризуются определенными параметрами. Одним из таких параметров является ширина эффективно передаваемой полосы частот, составляющая 300- 3400 Гц для передачи телефонных сообщений. Для передачи программ телевидения, газет, высокоскоростной передачи данных необходимы каналы с более широкой полосой частот-групповые тракты. Типовые каналы передачи и групповые тракты составляют первичную сеть, которая является основой ЕАСС и охватывает всю территорию СССР; из типовых каналов и групповых трактов первичной сети создаются вторичные сети ЕАСС.

Классификация телефонных сетей. Сети связи создаются для передачи информации между абонентами и бывают коммутируемыми и некоммутируемыми. Сеть называется коммутируемой, когда тракт передачи информации создается по запросу абонента на время передачи сообщения, и некоммутируемой, когда тракт передачи информации обеспечивается постоянным соединением между определенными абонентами и нет необходимости в коммутации. Телефонные сети являются коммутируемыми. Общегосударственная телефонная сеть состоит из междугородной телефонной сети и зоновых телефонных сетей. Междугородная телефонная сеть обеспечивает соединение автоматических междугородных телефонных станций (АМТС) различных зон.

Зоновая телефонная сеть состоит из местных телефонных сетей, расположенных на территории зоны и внутризоновой телефонной сети. Местные телефонные сети разделяются на городские, обслуживающие город и ближайшие пригороды (ГТС), и сельские (СТС), обеспечивающие связь в пределах сельского административного района.

Учрежденческо-производственная телефонная сеть (УПТС) служит для внутренней связи предприятий, учреждений, организаций и может быть соединена с сетью общего пользования либо быть автономной.

Построение телефонных сетей.

Зоновая телефонная сеть включает всех абонентов определенной территории, охватываемой единой семизначной нумерацией, и является частью ОАКТС. Территории зоновых сетей совпадают с территориями административных областей (республик). В зависимости от конфигурации области и телефонной плотности территории нескольких областей могут быть объединены в одну зону и, наоборот, одна область может быть разделена на две зоны и более. Зоновая сеть включает в себя ГТС и СТС, причем на территории одной зоны может быть несколько ГТС и СТС. Крупные города с семизначной нумерацией выделяются в самостоятельные зоны.

Сельские телефонные сети охватывают более обширные территории, чем городские, но плотность телефонных аппаратов значительно меньше. Поэтому емкость автоматических телефонных станции АТС в сельских местностях значительно меньше, чем в городах.

Рис.1. Схемы построения сельской телефонной сети: а - одноступенчатая, б - двухступенчатая

В районном центре сельской местности устанавливается центральная станция (ЦС), которая является коммутационным узлом и выполняет одновременно функции городской телефонной станции районного центра. Из-за большой территории СТС и малой плотности телефонных аппаратов непосредственное включение всех абонентских линий в ЦС экономически не оправдано. Поэтому на СТС применяют узлообразование с различной степенью децентрализации станционного оборудования.

В настоящее время используют одно- и двухступенчатое построение СТС.

При одноступенчатом построении СТС (рис. а) кроме ЦС имеются оконечные телефонные станции ОС, включаемые непосредственно в ЦС районного центра. В этом случае в соединении между сельскими абонентами двух различных ОС участвует только один узел автоматической коммутации - станции ЦС.

На СТС, занимающих большую территорию из экономических соображений, применяют двухступенчатое построение с различными коммутационными узлами (рис. б). В этом случае на СТС устанавливают ЦС, ОС и узловые станции (УС). Наибольшее количество станций, через которые могут соединяться абоненты на СТС, достигает пяти (ОС - УС - ЦС - УС - ОС).

Зоновые сети имеют оконечные АМТС, входящие в междугородную телефонную сеть. Через АМТС междугородная сеть объединяет все зоновые сети в единую ОАКТС. Городская и сельская телефонные сети связаны с АМТС своей зоны. Если в зоне несколько таких АМТС, одна из них является основной, причем АМТС одной зоны связываются между собой каналами по принципу "каждая с каждой". С АМТС зоны непосредственно соединяются районные АТС (РАТС) или междугородные узлы входящего сообщения городских телефонных сетей (УВСМ).

Рис.2 Схема построения зоновой сети

Для объединения зоновых телефонных сетей страны в общегосударственную создается междугородная телефонная сеть, в которую входят узлы автоматической коммутации первого класса (УАК-1) и второго класса (УАК-Н).

Рис.3 Структурная схема ОАКТС

Все узлы автоматической коммутации УАК-1 соединяются между собой по принципу "каждый с каждым", обслуживают определенные территориальные районы и являются центром сети радиально-узлового построения. Узлы автоматической коммутации УАК-1 объединяют УАК-11 и АМТС. Все АМТС, расположенные на зоновых сетях, являются оконечными станциями междугородной сети, а УАК-транзитными. При большой нагрузке между АМТС устанавливается непосредственная связь.

Городская телефонная сеть состоит из комплекса сооружений (станционное оборудование, здание, линейные сооружения, абонентские устройства и др.), обеспечивающих телефонной связью абонентов города и прилегающих к нему пригородов. Стоимость линейных сооружений в значительной степени зависит от принципа построения ГТС и ее емкости.

По принципу построения ГТС делятся на нерайонированные и районированные. Районированные телефонные сети, в свою очередь, подразделяются на ГТС без узлов, ГТС с узлами входящего сообщения (УВС), а также с узлами исходящего (УИС) и входящего сообщений.

Простейшей является нерайонированная телефонная сеть, имеющая одну АТС, линейные сооружения которой состоят только из абонентских линий.

На нерайонированной сети могут быть соединительные линии (СЛ, СЛМ, ЗСЛ), необходимые для связи АТС с учрежденческо-производственной телефонной станцией УПАТС и междугородной телефонной станцией АМТС.

Структурная схема нерайонированной ГТС небольшого города представлена на нижнем рисунке слева. К городской автоматической телефонной станции (ГАТС) подключены индивидуальные абонентские линии, абонентские линии со спаренными телефонными аппаратами и линии таксофонов. Одновременно ГАТС связана односторонними соединительными линиями с АМТС и УПАТС. К АМТС подключены междугородные каналы и переговорные пункты: центральный (ЦПП) и районный (РПП). Кроме того, ГАТС выполняет роль связующего звена между УПАТС и АМТС, не имеющими непосредственной связи между собой.

Емкость нерайонированных телефонных сетей не превышает обычно 8000 номеров. Такие телефонные сети строятся в большинстве районных центров нашей страны.

С увеличением емкости ГТС нерайонированная сеть оказывается неэкономичной из-за большой протяженности абонентских линий, (эксплуатация которых высока, а использование мало), а также высокой стоимости строительства. Повышение использования линейных сооружений может быть достигнуто районированием (децентрализацией станционного оборудования), которое рекомендуется производить, начиная с емкости 10000 номеров.

Рис.4. Структурная схема нерайонированной ГТС Схема районированной ГТС без узлов

При емкости ГТС от 10 000 до 50 000 номеров территория города делится на районы (рис. выше, справа), обслуживаемые районными АТС (РАТС). Протяженность абонентских линии на районированной ГТС сокращается, так как АТС приближается к местам установки телефонных аппаратов. Районные АТС соединяют между собой линиями (СЛ) по принципу "каждая с каждой", при этом достигается более высокое использование пучков СЛ. Так как телефонное сообщение, возникающее на каждой РАТС, распределяется по небольшому числу направлений, пучки СЛ между РАТС получаются крупными.

Нумерация абонентских линий на таких ГТС пятизначная, первая цифра номера является кодом РАТС. С увеличением емкости районированной ГТС растет число РАТС, а следовательно, число пучков СЛ, что уменьшает их использование. При большом числе РАТС связь их по принципу "каждая с каждой" становится экономически нецелесообразной.

При емкости ГТС от 50 000 до 500 000 номеров сеть наиболее экономично строить с УВС. При таком построении ГТС делится на узловые районы, в каждом из которых может быть установлено несколько РАТС, соединяющихся между собой по принципу "каждая с каждой" (рис. ниже). Связь между РАТС одного узлового района может осуществляться через УВС (см. рис. ниже, узловой район 2). Для соединения между собой абонентов разных узловых районов в каждом из них устанавливается УВС.

Рис.5. Схема районированной ГТС с УВС

Каждая РАТС телефонной сети соединяется с УВС других узловых районов сети исходящими, а со своим УВС - входящими СЛ. При наличии УВС на ГТС пучки СЛ от РАТС к УВС других узловых районов и от УВС к своим РАТС укрупняются. На районированных ГТС с УВС применяют шестизначную нумерацию, первая цифра является кодом узлового района, а вторая - кодом РАТС.

В настоящее время многие ГТС СССР построены с УВС. С ростом числа РАТС эффект узлообразования возрастает. При емкости ГТС более 500 000 номеров даже при наличии на сети УВС число пучков СЛ становится очень большим, емкость и использование их уменьшаются. В этом случае использование СЛ увеличивают образованием на районированной телефонной сети, кроме УВС - УИС. Территория города делится на миллионные зоны, каждая из которых может включать в себя до десяти узловых районов емкостью до 100 000 номеров каждый. Концентрируемая на УИС исходящая телефонная нагрузка по крупным пучкам СЛ поступает к УВС других узловых районов. Число и протяженность пучков СЛ значительно уменьшаются, а использование их возрастает.

В пределах узлового района РАТС соединяются между собой по принципу "каждая с каждой", а с РАТС других узловых районов - через УИС и УВС.

На ГТС с УИС и УВС применяют семизначную нумерацию; первая цифра номера определяет код миллионной зоны, вторая - код узлового района, а третья - код РАТС.

Рис.6 Схема районированной ГТС с УВС и УИС

Абонентские линии являются линиями двустороннего действия, т. е. по этой линии абонент вызывает станцию и станцию абонента. Соединительные линии между РАТС являются линиями одностороннего действия, поэтому для каждой РАТС необходимы два вида пучков СЛ - один для исходящей связи, второй - для входящей.

Под системой нумерации понимают определенную комбинацию цифр, характеризующую телефонный адрес вызываемого абонента и передаваемую на телефонную станцию абонентом.

Общегосударственная автоматически коммутируемая телефонная сеть должна обеспечивать минимальную значность номера и неизменность системы нумерации в течение длительного периода (до 50 лет).

Нумерация может быть закрытой и открытой. Нумерация называется закрытой (единой), если абонент вызывается набором одного и того же номера независимо от места нахождения вызывающего пункта.

При закрытой системе нумерации номер вызывающего абонента не зависит от вида связи - местной, зоновой или междугородной. Нумерация называется открытой, если зависит от вида связи: местной, зоновой или междугородной.

В ОАКТС принята открытая система нумерации с постоянными кодами. Междугородный номер абонента на сети страны содержит десять цифр и имеет структуру АВСабххххх, где АВС - постоянный трехзначный код зоны, аб - код местной сети или стотысячной группы абонентов, а последние пять цифр ххххх - пятизначный номер абонента. В соответствии с принятым в СССР зоновым принципом нумерации вся территория страны разделена на 166 телефонных зон с единой семизначной нумерацией абонентов.

При автоматической междугородной связи абонент в первую очередь набирает установленный (единый в СССР) индекс выхода на АМТС - цифру 8, а затем код зоны АВС и после этого семь цифр зонового абонентского номера. При вызове абонентов ГТС областного центра с пятизначной или шестизначной местной нумерацией местный номер абонента должен дополняться до зонового (семизначного) соответственно цифрами 22 или 2. При вызове абонентов ГТС областного центра, где не организована зона (нет АМТС), временно допускается дополнять нулями местный номер абонента до зонового. Например, при вызове абонента г. Нальчика необходимо набрать: 8 866 00 2 48 26.

В качестве А могут быть использованы все цифры, кроме 1 и 2, а в качестве В и С - любые цифры. Первая цифра абонентского номера не может быть 8 и 0 при семи-шести-пятизначной нумерации.

При внутризоновой связи вместо АВС набирается цифра 2 (т. е. 82 аб ххххх), которая является внутризоновым кодом. В качестве, а могут быть использованы цифры кроме 8 и 0, а в качестве б - любые цифры.

На ГТС нашей страны, как правило, применяют закрытую систему нумерации. Число знаков в номере абонента зависит только от емкости ГТС. Если на ГТС принята семизначная нумерация, то местный и зоновый номера совпадают (например, ГТС Москвы, Ленинграда, Киева). При автоматической международной телефонной связи абонент должен набрать: цифры 8, 10, международный номер (где 10-индекс выхода на автоматическую международную телефонную сеть). Полный международный номер вызываемого абонента может иметь 11-12 знаков.

1.1 Абонентские и соединительные линии и повышение их использования

Абонентские линии представляют собой наименее используемую часть сооружений ГТС, а затраты на них составляют около 30 % общих затрат на линейные сооружения. Поэтому необходимы способы повышения использования этих индивидуальных линий. Наибольшее распространение получило спаренное включение двух телефонных аппаратов в одну абонентскую линию. При этом каждый из аппаратов имеет самостоятельный номер. Для спаренного включения ранее применяли релейные блокираторы. В настоящее время используют диодно-транзисторные приставки, смонтированные непосредственно в телефонной розетке.

К недостаткам спаренного включения относятся: невозможность одновременного ведения разговора, перехват вызова одного абонента другим, если последний снимает микротелефонную трубку первым, сложность предоставления междугородных переговоров, невозможность связи между спаренными телефонными аппаратами.

В настоящее время для коллективного включения двух аппаратов в одну абонентскую линию применяют абонентскую высокочастотную установку (АВУ). В данном случае разделение цепей происходит по частоте, поэтому при включении двух аппаратов с АВУ оба абонента могут пользоваться связью одновременно, а не поочередно.

Во избежание усложнения абонентской проводки спаренное включение допускается только для телефонных аппаратов квартирного сектора, расположенных в непосредственной близости один от другого.

Экономического эффекта от широкого применения спаренного включения аппаратов на ГТС достигают только при большой протяженности абонентских линий. С увеличением телефонной плотности ГТС длина абонентских линий сокращается и, следовательно, экономическая целесообразность спаренного включения уменьшается. Однако на нерайонированный ГТС, а также при большой протяженности абонентских линий спаренное включение будет применяться еще длительное время (например, на СТС).

Снижение затрат на абонентские линии достигается использованием телефонных подстанций на ГТС, которые следует рассматривать как децентрализацию коммутационного оборудования, т. е. приближение части РАТС к месту установки телефонных аппаратов. Подстанции представляют собой часть оборудования РАТС, установленного в отдельном помещении вблизи места сосредоточения аппаратов абонентов. Подстанция с "опорной" РАТС соединяется пучком исходящих и двумя пучками входящих СЛ (для местной и междугородной связи), число которых значительно меньше числа абонентских линий. Нумерация абонентов подстанции входит в нумерацию "опорной" РАТС.

Применение подстанций значительно снижает затраты на магистральные кабели абонентской сети. В настоящее время на телефонных сетях широко применяют подстанции ПСК-1000.

Межстанционные соединительные линии являются важнейшей частью тракта на ГТС. На районированных ГТС, особенно в крупных городах, расход кабеля на межстанционные связи может превышать расход кабеля на абонентские линии. Поэтому большое значение имеет увеличение использования СЛ. Одним из способов такого увеличения является укрупнение пучков линий рациональным построением ГТС - узлообразованием. Другой способ - применение различных систем передачи - аппаратуры высокочастотного телефонирования КРР "KAMA", позволяющей по одной паре кабеля передавать одновременно 30 телефонных разговоров, и аппаратуры с импульсно-кодовой модуляцией ИКМ-30.

В настоящее время разработаны новые принципы построения телефонных сетей, в основу которых положено объединение систем передачи и коммутации на основе импульсно-кодовой модуляции. Такое построение телефонных сетей называется единой системой "уплотнение - коммутация", а ГТС, построенные по этому принципу, называются интегральными телефонными сетями.



2. Оконечные кабельные устройства

2.1 Телефонные кабельные боксы

На ГТС для оконечной разделки кабеля и соединения распределительных и магистральных линий, в распределительных шкафах, устанавливают кабельные боксы (рис. 7).

Бокс представляет собой чугунную коробку со съемной задней крышкой. На лицевой стенке бокса прорезаны окна, в которых установлены десятипарные пластмассовые плинты, укрепленные винтами с плинтодержателями. Между задней крышкой и коробкой, а также между верхней поверхностью корпуса бокса и плинтом проложены прокладки, пропитанные парафином или прошпарочной массой.

Промышленностью выпускаются кабельные боксы БКТ емкостью 100X2, 50X2, 30X2, 20X2 для оконечной разделки сто-, пятидесяти-, тридцати - и двадцатипарного кабелей.

Для оконечной разделки междугородных низкочастотных кабелей применяют боксы БМ (рис. 8). На чугунном основании расположены плинты с дужками типа ПН-10 на 10 пар гнезд для низкочастотных связей. Боксы БМ выпускаются емкостью от 10 до 30 пар с одной или двумя вводными трубками для кабеля. В зависимости от емкости, т. е числа плинтов и вводных трубок, боксы имеют различное обозначение.

БМ1-1 -- с одной вводной трубкой для установки одного междугородного плинта;

БМ1-2 -- то же, но для установки двух плинтов;

БМ2-1 - с двумя вводными трубками для установки одного плинта;

БМ2-2 -- то же, но для установки двух плинтов.



Рис.7. Бокс БКТ 100х2

Рис.8. Бокс Бм

Распределительные коробки и кабельные ящики абонентский бокс кабель телефонный распределительный.

Для соединения распределительного кабеля с абонентскими линиями, устанавливают распределительные телефонные коробки КРТ-10.

Коробка РК состоит из чугунного корпуса с крышкой, внутри которого установлен пластмассовый плинт, укрепленный на боксе. На поверхности плинта имеется десять, пар контактных винтов, соединенных с впрессованными внутри плинта десятью парами контактных перьев. Между верхней поверхностью корпуса бокса и плинтом находится прокладка, пропитанная парафином или прошпарочной массой. Плинт крепят к боксу винтами с металлическими пластинами -- плинтодержателями, на которых нанесена цифровая гравировка: на левом плинтодержателе вверху 0, внизу 5, на правом -- вверху 4, внизу 9.

Телефонные распределительные коробки устанавливают на стенах лестничных клеток или в специальных нишах, оборудованных шкафами для размещения средств связи.

Рис.9. Пластиковая распределительная коробка наклонного типа

В настоящее время промышленностью выпускаются распределительные коробки КРТП в пластмассовом корпусе наклонного типа (рис.9), устанавливаемые внутри зданий. На распределительных сетях, где имеются воздушные линии (при переходе кабельной линии в воздушную), ставят кабельные ящики (рис.10), которые размещают на вводных стойках, чердаках или кабельных опорах. Кабельный ящик состоит из металлического корпуса с откидной крышкой, внутри которого установлены фарфоровые плинты. Плинты имеют угольные грозоразрядники 2 и плавкие предохранители 1, защищающие кабель и обслуживающий персонал от опасных напряжений и токов, которые могут возникнуть при грозовых разрядах или в результате случайного соприкосновения с проводами высокого напряжения. Угольные грозоразрядники состоят из угольных пластин, между которыми проложена слюдяная прокладка. Она пробивается при напряжении 500В, и заряд уходит в землю. В кабельных ящиках ЯКГ используют плавкие предохранители СК (спиральный с коническими контактами): СК-47-1 или СК-47-0,5. При токе свыше 0,5 и 1А предохранитель перегорает и линия отключается. Кабельные ящики для городских телефонных сетей выпускают двух типов: ЯКГ-10Х2--кабельный городской для включения 10 линий в один десятипарный плинт, и ЯКГ-20Х2--с двумя десяти парными плинтами. В кабельных ящиках емкостью 10X2 плинт расположен вертикально, а емкостью 20Ч2 плинты размещены горизонтально на одном боксе.

Рис.10. Кабельный ящик

2.2 Телефонные шкафы

Рис. 11

Для соединения магистральных и распределительных кабелей или кабелей соединительных линий на городских телефонных сетях устанавливают распределительные шкафы: ШР -- для наружной установки и ШРП--облегченной конструкции для установки внутри помещения (в подъездах зданий).

Шкаф ШР представляет собой металлический корпус с чугунным цоколем и имеет две двери: наружную и внутреннюю, снабженные запорными устройствами и открывающиеся в разные стороны. Во время работы шкаф накрывают палаткой, предохраняю щей от попадания внутрь шкафа влаги или снега. К наружной боковой стене шкафа прикреплена вентиляционная труба, а внутри имеется каркас из полосовой стали для крепления боксов. В шкафу размещают боксы емкостью 100 пар. В правом нижнем углу отведено сборное место для установки на специальных кронштейнах боксов различной емкости. Шкафы ШР выпускают емкостью 600X2 и 1200X2 и соответственно массой 260, 380 кг, ШРП -- емкостью 300X2, 600X2 и 1200X2 и соответственно массой 62, 110 и 130 кг. Шкафы ШРП изготовляют с одной дверью, без чугунного цоколя и крышки. Кроме того, промышленностью выпускаются распределительные шкафы настенного типа емкостью 150X2. телефонная станция кабельное устройство

Треть емкости шкафов занимают магистральные боксы, а две трети - распределительные. Расположение боксов в шкафах различной емкости показано на (рис. 5), где зачерненными прямоугольниками обозначены плинты магистральных, а незачерненными распределительных боксов.

Рис.12 Расположение боксов

Магистральные боксы в шкафах емкостью 1200X2 расположены в среднем горизонтальном ряду, в шкафах 600X2 -- в среднем вертикальном ряду, емкостью 300X2 в среднем ряду. Такое расположение облегчает процесс соединения магистральных и распределительных пар. Для прижима соединительных шнуров в шкафу имеются специальные шнуродержатели.

2.3 Защитные полосы

Рис.13. Защитная полоса

Защитные полосы устанавливают на линейной стороне щита переключения в кроссе телефонной станции для включения в них магистральных кабелей, идущих к распределительным шкафам. Защитная полоса состоит из основания, в виде металлической пластины со стойками для крепления к каркасу щита переключения. Каждая полоса содержит 25, 50 или 100 защитных комплектов для предохранения станционных устройств и обслуживающего персонала от могущих поступить с линий опасных напряжений и токов.

В каждый провод абонентской линии включено по одному плавкому предохранителю и по одной термической катушке, кроме того, параллельно проводам цепи присоединены угольные разрядники.

На городских АТС, где сеть выполнена кабелем, применяют защитные полосы, не имеющие плавких предохранителей (рис.6). Для присоединения жил линейного кабеля и кроссовых шнуров на любой защитной полосе имеются контактные пружины.

Плавкий предохранитель представляет собой стеклянный баллончик с двумя латунными коническими наконечниками, к которым припаяна тонкая металлическая нить, пропущенная внутри баллончика.

При длительном прохождении электрического тока плавкий предохранитель перегорает, т. е. нить его накаливается, быстро плавится и обрывается цепь, отключая станционные устройства от линии.

Угольный разрядник УР-500 (рис.6, I) состоит из двух сложенных вместе угольных колодок (пластин), разделенных слюдяной прокладкой толщиной 0,06--0,08 мм с вырезом, который создает между угольными колодками воздушный зазор. Одну из угольных колодок присоединяют к проводу абонентской линии, а другую -- заземляют. При появлении в проводе заряда выше 500В зазор между угольными колодками пробивается, и заряд уходит в землю.

Термическая катушка ТК-0,25 (рис.6, II) служит для защиты станционных приборов от сильно го тока (выше 0,25 А), который может возникнуть при коротком замыкании на линии. Катушка состоит из латунного стержня, на который намотана обмотка. К стержню припаян легкоплавким сплавом латунный штифт с головкой. Стержень заключен в металлический чехол, закрепленный гайкой, и изолирован от чехла и гайки втулкой и шайбой. Обмотка присоединена одним концом к стержню, а другим -- к чехлу. Термическая катушка вставлена в специальный держатель из двух пружин с вырезами.

Если через катушку пройдет ток больше 0,25А, обмотка катушки нагреется и сплав, удерживающий штифт, расплавится. Под действием пружин штифт выскочит и оборвет цепь.

К абонентским кабельным устройствам относится:

- БКТ (боксы кабельные телефонные);

- РК (распределительные коробки);

- ЯКГ (ящики кабельные городские);

- РШ (распределительные шкафы);

- ПЗ (защитные полосы).

На ГТС для оконечной разделки кабеля и соединения распределительных и магистральных линий, в распределительных шкафах, устанавливают кабельные боксы.

Для соединения распределительного кабеля с абонентскими линиями, устанавливают распределительные телефонные коробки.

На распределительных сетях, где имеются воздушные линии (при переходе кабельной линии в воздушную), ставят кабельные ящики.

Для соединения магистральных и распределительных кабелей или кабелей соединительных линий на городских телефонных сетях устанавливают распределительные шкафы: ШР -- для наружной установки и ШРП--облегченной конструкции для установки внутри помещения (в подъездах зданий).

Защитные полосы устанавливают на линейной стороне щита переключения в кроссе телефонной станции для включения в них магистральных кабелей, идущих к распределительным шкафам.



3. Классификация и маркировка кабелей

Кабелем называется электротехническое изделие, содержащее изолированные проводники, объединенные в единую конструкцию и заключенные в общую металлическую или пластмассовую оболочку и защитные покровы (рис. 13).

Современные кабели связи классифицируются по ряду признаков: в зависимости от назначения, области применения, условий прокладки и эксплуатации, спектра передаваемых частот, конструкции, материала и формы изоляции, системы скрутки, рода защитных покровов.

В зависимости от области применения кабели связи разделяются на магистральные, зоновые (внутриобластные), сельские, городские, подводные, а также кабели для соединительных линий и вставок. Изготовляются также радиочастотные кабели для фидеров питания антенн радиостанций и монтажа радиотехнических установок.

В зависимости от условий прокладки и эксплуатации кабели разделяются на подземные, подводные, подвесные и кабели для протяжки в телефонной канализации.

По спектру передаваемых частот кабели связи делятся на низкочастотные (тональные) и высокочастотные (от 12 кГц и выше).

По конструкции и взаимному расположению проводников цепи кабели подразделяются на симметричные и коаксиальные.

Симметричная цепь состоит из двух совершенно одинаковых в электрическом и конструктивном отношениях изолированных проводников (рис. 13,а). Коаксиальная цепь представляет собой два цилиндра с совмещенной осью, причем один цилиндр -- сплошной проводник, концентрически расположен - внутри другого цилиндра полого (рис. 13,6). Кроме того, различают кабели в зависимости от состава входящих в него элементов -- однородные и комбинированные;

Рис. 14 Кабельные цепи: и) симметричная; 6) коаксиальная

материала и структуры изоляции - с воздушно-бумажной, корделью-бумажной, корделью-стирофлекспой (поли стирольной), сплошной полиэтиленовой, пористо-полиэтиленовой, баллонно-полиэтиленовой, шайбовой полиэтиленовой, фторопластмой и другой изоляцией;

вида скрутки изолированных проводников в группы - парной и четверочной (звездной), в сердечник - повивпой и пучковой скрутки.

Кабели делятся по виду оболочек: металлические (свинец, алюминий, сталь), пластмассовые (полиэтилен, поливинилхлорид), металлопластмассовые (альпэт, стальпэт), а также по виду защитноброневых покровов (ленточная или проволочная броня, джутовый или пластмассовый покров).

Для удобства классификации и пользования кабелями им присваивается определенное условное обозначение - марка кабеля. Магистральные и междугородные кабели маркируются буквой М; буквы КМ обозначают коаксиальные магистральные. Телефонным городским кабелям присваивается буква Т. Если кабель имеет стирофлексную (полистирольную) изоляцию, то дополнительно вводится буква С, полиэтиленовую изоляцию - буква П. В кабелях с алюминиевой оболочкой еще добавляется буква А, а со стальной -- буква С.

В зависимости от вида защитных покровов кабели маркируются буквами; Г - голые (освинцованные), Б - с ленточной броней и К - с. круглопроволочной броней. Наличие наружной пластмассовой оболочки обозначается буквой П (полиэтиленовая) или В (поливинилхлоридная).

Соответственно междугородные симметричные кабели в свинцовой оболочке с кордельно-бумажной изоляцией имеют марки МКГ, МКБ, МКК, с кордельно-стирофлексной изоляцией - МКСГ, МКСБ, МКСК, с полиэтиленовой изоляцией - МКПГ, МКП5, МКПК- Симметричные кабели со стирофлексной изоляцией в алюминиевой оболочке: МКСАШп, МКСАБпШп, МКСАКпШп. Симметричные кабели в стальной оболочке имеют марку МКССШп.

Коаксиальные магистральные кабели маркируются КМ Г, КМ Б, КМ К (в свинцовой оболочке), КМА, КМАБ, КМАК (в алюминиевой оболочке). Комбинированные коаксиальные магистральные кабели имеют, кроме того, дробный индекс, обозначающий число больших пар 2,6/9,5 мм (числитель) и малых пар 1,2/4,6 мм (знаменатель) (например, КМБ-8/6, КМБ-6/4 и др.). Малогабаритные коаксиальные кабели имеют марки МКТС: МКТСВ (в свинцовой оболочке), МКТАШп (в алюминиевой оболочке и в полиэтиленовом шланге).

Однокоаксиальные кабели с пористо-полиэтиленовой изоляцией для внутриобластной связи с алюминиевым внешним проводом маркируются ВКПАП и ВКПАПт (буква «т» означает наличие встроенного троса).

Городские телефонные кабели парной скрутки в свинцовой оболочке маркируются буквами ТГ, ТБ, ТК- Городским телефонным кабелям с полиэтиленовой изоляцией и в пластмассовой оболочке присвоены марки ТПП, ТППБ (полиэтилен) и ТПВ, ТПВБ (пол иви if и л хлорид). Влагостойкие кабели с герметизированным заполнением маркируются ТППЗ.

Кабели звездной скрутки для соединительных линии и узлов связи обозначаются марками ТЗГ, ТЗБ и т. д. (с кордельно-бумажной изоляцией) и ТЗПП, ТЗППВ и т. д. (с пористо-гюлиэтиленовой изоляцией). Кабели в алюминиевой оболочке с защитой полиэтиленовым шлангом маркируются ТЗАШп и ТЗАБпШп. Одночетверочные кабели зоновой связи маркируются ЗКП -- в полиэтиленовой оболочке и ЗКПАп -- в алюминиевой оболочке и полиэтиленовом шланге.

Кабели сельской связи с полиэтиленовой изоляцией и в пластмассовой оболочке имеют марки КСПП, КСППБ, КСППК (одно - и двухчетверочные с диаметром жил 0,9 и 1,2 мм). Однопарные кабели маркируются ПРВПМ и ПРВПА. Буква А означает наличие алюминиевых жил вместо медных.

Для сельского радиовещания применяются магистральные фидерные кабели МРМП 1X2 и абонентские кабели ПРППМ 1X2. Последнее время получили широкое развитие оптические кабели (ОК), которые содержат вместо медных проводников тонкие волокна из кварцевого стекла -- световоды. Эти кабели предназначаются для междугородной, городской и подводной связи.

Рис.15 Оптический кабель

ОК подразделяются на три группы. Оптические кабели изготовляются с числом волокон 2, 4, б, 8, 10 и т. д., которое указывается в марке ОК, например ОK-4 означает наличие четырех волокон.



Рис.16 Классификация кабелей связи

Кабель типа МКС в свинцовой оболочке предназначен для прокладки магистральных, зоновых и внутризоновых линий связи. Он может содержать четыре или семь четверок.

Для четырех четверок в кабеле присутствуют 5 сигнальных жил, для семи их число увеличивается до 6. Прокладывать кабель типа МКС в свинцовой оболочке необходимо с минимальным количеством изгибов. Допускается совершать не более 2 двойных изгибов по окружности, при этом диаметр окружности должен быть в 13 раз больше диаметра самого кабеля.

Типы кабелей МКС:

1. МКСГ - высокочастотный симметричный кабель с оболочкой из свинца, не имеет защитного покрова, поэтому прокладывать его рекомендуется в канализации, шахте, на станции.

2. МКСБ - такой же, как и МКСГ, но с бронированной лентой и наружным покровом. Предназначен для прокладки в любом грунте, воде.

3. МКСБГ - такой же, как и МКСБ, но без наружного покрова. Прокладывается в коллекторах, туннелях, грунте.

4. МКСК - такой же, как и МКСГ, но с дополнительной круглой броней из оцинкованной проволоки. Благодаря дополнительной броне данный вид кабеля можно прокладывать на пересечении горных рек, судоходных потоков.

Также существует множество других мало используемых видов кабеля типа МКС. Для них характерно использование в качестве дополнительного покрытия пластиката.

Использование дополнительного покрытия обусловлено агрессивным влиянием различных сред на металлические составляющие кабеля.

3.1 Оптический кабель

Волоконно-оптический кабель связи выполнен на основе волоконных световодов (fiber optic) и используется для связи в диапазоне частот 1013 - 1015 Гц.

Оптический кабель характеризуется невосприимчивостью к различного рода помехам, низкими потерями. В системах многоканальной оптической связи он позволяет образовать сотни тысяч телефонных каналов.

Световод состоит из сердцевины и оболочки. У сердцевины показатель преломления чуть-чуть больше, чем у оболочки, из-за чего световой луч испытывает практически полное внутреннее отражение на границе сердцевина-оболочка. Выполняется и сердцевина, и оболочка из кварцевого стекла. Поверх световода обычно накладывают несколько слоев защитных покрытий, улучшающих его механические и оптические характеристики. Световод со всеми этими покрытиями называют оптическим волокном. Делают световоды из полимерных материалов.