4. Адаптивная система согласования с линией. В технологии MEGATRANS применена специально разработанная система, которая облегчает эхокомпенсацию и обеспечивает необходимую коррекцию АЧХ для достижения совместимости с аналоговыми системами. Кроме того, в некоторых случаях, возможно перенастроить новую систему для улучшения устойчивости оборудования при работе на предельных или сильно зашумленных участках регенерации.
Дистанционное питание регенераторов
Система xDSL может использовать существующую кабельную инфраструктуру только в случае, если число питаемых дистанционно регенераторов позволяет перекрывать стандартные расстояния между обслуживаемыми пунктами. Анализ показывает, что необходимо обеспечить питание до пяти регенераторов с каждой стороны при ℓрег=18 км. Для MEGATRANS реализована линейная схема типа «провод-провод». При напряжении на выходе источника ДП до 550 В и токе ДП 160 мА максимальная потребляемая мощность регенератора не должна превышать 10 Вт. Энергопотребление же регенератора MEGATRANS – не больше 6,2 Вт.
Реализация дополнительных функций
Любая магистральная система должна иметь возможность передавать сигналы телемеханики и служебной связи. Для этого в регенераторе MEGATRANS предусматривается субмодуль, к которому подключаются различные датчики (например, затопления, вскрытия и т.п.), исполнительные устройства, а также переговорное устройство служебной связи. Служебная информация может передаваться по двум дополнительным каналам:
- аналоговому каналу ТЧ, который передается «под спектром» цифрового сигнала и используется для служебной голосовой связи;
- цифровому каналу с интерфейсом RS232, для организации которого использован так называемый «канал встроенных операций» xDSL. Этот канал в MEGATRANS служит для передачи сигналов от датчиков команд для исполнительных устройств, а также для управления.
Аспекты практического применения
Следует отметить, что хотя система MEGATRANS и является системой xDSL, подход, используемый при практическом применении других систем xDSL, например для решения «проблемы последней мили», ни в коей мере не может быть примен6им для MEGATRANS. Эта система предназначена для цифровизации магистральных линий и ее установка требует не только предпроектных исследований, но и проведения «шеф»-монтажа и обучение обслуживающего персонала. Как показала практика использования оборудования, на определенных, особенно длинных или сложных в шумовом отношении сегментах требуется настройка параметров системы «по месту». Естественно, это усложняет ее применение, хотя число таких сегментов по статистике не превышает 10%.
В 2001 г. НТЦ НАТЕКС разработал оборудование MEGATRANS-2, которое имеет больший запас по отношению сигнал/шум, а дальность работы системы была увеличена до 26 км по кабелям типа МКС с жилой 1,2 мм. [ ] Однако главный выигрыш оператор получит в упрощении установки оборудования. Большой «запас прочности» позволит устанавливать оборудование без дополнительной посегментной настройки. Уже во второй половине 2002 г. НТЦ НАТЕКС начнет поставки аппаратуры MEGATRANS-3. Новое оборудование – не просто модификация производящегося сейчас MEGATRANS-2. Ряд совершенно новых технических решений, прорабатываемых в научном плане уже несколько лет, нашли воплощение в новой системе передачи.
Во-первых, новый тип линейного кода – TC-PAM, позволяющий еще увеличить надежность работы системы на сегментах усиления К-60, добиться устойчивой работы не только на кабелях типа МКС, но и КСПП, «пробить» усилительные или регенерационные участки оборудования типа К-24, К-12, сельских ИКМ и т.д.
Во-вторых, новый регенератор, позволяющий делать ответвления от основной магистрали для выделения/добавления каналов «голоса» и «данных» вдоль трассы.
Одна из модификаций новой системы передачи специально предназначена для решения проблемы организации недорогой, но надежной связи для небольших поселков, деревень и т.д. MEGATRANS будет работать в однокабельной схеме включения по кабелям типа КСПП, монтаж системы будет под силу даже тем специалистам, которые никогда не работали с DSL.
Подведем итоги по проблеме замены К-60 с использованием кодирования HDB3 (аппаратура типа ИКМ-30) или системы MEGATRANS.
Код HDB3, применяемый в системах ИКМ-30, широко использовался в мировой индустрии средств связи около 20 лет назад. Затем был разработан код 2B1Q, легший в основу систем ISDN и HDSL. Он полностью вытеснил HDB3. Более того, в западных странах, несмотря на финансовые затраты, операторы пошли на полную замену систем HDB3 на системы, использующие код 2B1Q.
Если 2B1Q можно назвать вторым поколением систем передачи для медных линий, то код CAP, лежащий в основе ЦСП MEGATRANS-2 – третье поколение. MEGATRANS-3, основанный на TC-PAM, является уже четвертым поколением ЦСП, опережающим системы типа ИКМ-30 на 15-20 лет. [ ]
Поэтому новые ЦСП для медных линий должны быть построены на современных типах линейного кодирования, таких как CAP, TC-PAM, DMT и другие.
3. Разработка схемы организации связи
3.1 Расчет емкости линейных трактов
Расчет емкости линейных трактов необходим для выбора требуемого числа систем передачи и их типа. Емкость всех реконструируемых линейных трактов определяется исходя из:
- заданного числа каналов (ТЧ или ОЦК) и цифровых потоков, которые требуется организовать;
- количества уже существующих каналов АСП.
Возможности любой цифровой системы передачи PDH оцениваются числом организованных с ее помощью стандартных каналов ТЧ. Поэтому необходимо рассчитать эквивалентное число каналов ТЧ в заданных направлениях.
Эквивалентное число каналов ТЧ определяется из соотношений:
- цифровой поток со скоростью 64 кбит/с (ОЦК) эквивалентен одному каналу ТЧ;
- цифровой поток со скоростью 2048 кбит/с (Е1) эквивалентен 30 каналам ТЧ;
- цифровой поток со скоростью 34368 кбит/с (Е3) эквивалентен 480 каналам ТЧ.
Емкость на каждом участке первичной сети определяется путем суммирования нагрузки всех направлений, проходящей через данный участок.
3.2 Выбор оборудования на всех участках сети
В основу выбора системы передачи рекомендуется положить следующие соображения:
- емкость линейного тракта;
- тип существующего кабеля.
Система передачи ИКМ-60 позволяет по одной паре организовать 60 каналов ТЧ, служит для замены аналоговых систем передач К-60 при работе по симметричным высокочастотным кабелям типа МКС или ЗК со скоростью передачи 4224 кбит/с.
Вторичная ЦСП ИКМ-120 предназначена для организации каналов на местных и зоновых участках первичной сети по кабелям типов ЗК, МКС и МКТ. Основным узлом системы ИКМ-120 является устройство образования типового вторичного цифрового потока со скоростью передачи 8448кбит/с из четырех первичных со скоростями передачи 2048 кбит/с. Может применяться для модернизации внутризоновых сетей общего назначения, в качестве технологической линии связи вдоль нефте-газопроводов и железных дорог.
Система передачи ИКМ-240 позволяет организовать по одной коаксиальной паре 240 каналов ТЧ, применяется при реконструкции кабельных линий, уплотненных аппаратурой К-300.
480-канальные системы (ИКМ-480) предназначаются для использования на внутризоновых участках первичной сети. С помощью комплекса аппаратуры ИКМ-480 организуются пучки каналов по кабелям типа МКТ-4 и КМ-8/6, а также МКС (ИКМ-480С). В системе ИКМ-480 объединяются четыре вторичных потока со скоростями передачи 8448 кбит/с в третичный – 34368 кбит/с.
Система ИКМ-480 может устанавливаться не только вдоль прокладываемых магистралей, но и заменять аналоговую аппаратуру К-300 на существующих.
Цифровая система передачи для кабельных внутризоновых и местных линий MEGATRANS позволяет осуществить полную замену аналоговых систем типа К-60 без проведения каких-либо кабельных работ (используются только существующие сооружения НУП и ОУП). MEGATRANS может работать по свободным парам в одном кабеле с аналоговой аппаратурой, что позволяет проводить поэтапную модернизацию линии связи. Опыт практической работы показал, что MEGATRANS – это надежная и экономически эффективная альтернатива строительству РРЛ и прокладке ВОЛС для решения задач межстанционных соединений, технологической связи, организации резервных каналов, подключения базовых станций и многих других приложений.
3.3 Составление схемы организации связи
Схема организации связи разрабатывается для того, чтобы создать наглядное представление о том, с помощью каких типов кабелей и типов ЦСП организуется заданное число аналоговых и цифровых каналов, цифровых потоков между пунктами данного участка первичной сети.
Аппаратура ЦСП плезиохронной цифровой иерархии (PDH) может включать в себя:
- каналообразующее оборудование;
- оборудование временного группообразования;
- оборудование линейного тракта.
В качестве оборудования синхронной цифровой иерархии (SDH) могут выступать терминальные мультиплесоры и мультиплексоры ввода/вывода.
Каналообразующее оборудование ЦСП обеспечивает образование каналов ТЧ или цифровых каналов. В первом случае это оборудование обеспечивает аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование сигналов, а во втором – объединение сигналов дискретной информации от разных источников в общий цифровой поток.
При выборе каналообразующего оборудования следует исходить из общего числа требуемых цифровых каналов и скорости передачи дискретной информации.
Аппаратура временного группообразования обеспечивает формирование цифровых потоков более высоких ступеней иерархии – вторичного со скоростью 8448 кбит/с и третичного со скоростью 34368 кбит/с.
При временном группообразовании в передающей части оконечной станции ЦСП осуществляется объединение цифровых потоков, а в приемной части – разделение группового цифрового потока на компонентные потоки. Объединяемые потоки формируются в ЦСП, задающие генераторы которых могут быть синхронизированны или не несинхронизированы с задающим генератором аппаратуры временного группообразования. В соответствии с этим производится синхронное или асинхронное объединение цифровых потоков.