Любая сеть связи содержит: оконечное оборудование (каналообразующую аппаратуру), линии связи, системы коммутации, оконечные устройства (устройства абонентского доступа). Обобщённая схема сети связи приведена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Обобщённая схема сети связи.

Сеть связи представляется узлами (пункты коммутации) и рёбрами (линиями связи), соединяющими эти узды между собой.

Все сети связи Украины представляют Единую Национальную Сеть Связи (ЕНССУ). Сети связи строятся по иерархическому принципу – от высшей ступени к низшей, т. е. от центра (столицы) к периферии в соответствии с административно – территориальным делением государства. Территория Украины разбита на 25 зон (по числу областей), главным узлом является г. Киев. Линии связи делятся на магистральные, зоновые, внутризоновые. Магистральные линии соединяют головной узел с областными центрами (центрами зон) и центры зон между собой, они образуют магистральную сеть. Зоновая сеть организуется в пределах одной или двух соседних областей на основе зоновых линий связи. Зоновая сеть образуется внутризоновыми и местными линиями. Местная связь состоит из сельской связи (райцентр – населённые пункты административного района) и городской телефонной сети (ГТС). Зоновая связь организуется зоновыми (внутризоновыми) линиями связи.

В процессе распространения сигналов вдоль ЛС, вследствие потерь энергии, в НС происходит постепенное уменьшение амплитуды сигнала и его искажение вследствие действия помех различного происхождения. В усилительных пунктах сигнал усиливается до необходимого уровня, а в регенерационных регенерируется и усиливается.

ЕНССУ объединяет сети всех уровней иерархии, строится на основе единой системы нумерации и единой системы построения каналообразующей аппаратуры. ЕНССУ делится на первичную сеть и вторичную. Первичная сеть – это совокупность всех каналов без подразделения их по назначению и видам связи. В её состав входят линии связи и каналообразующая аппаратура. Вторичная сеть состоит из каналов одного назначения, (телефонных, телевидения, передачи данных и др.), образуемых на базе первичной сети. Вторичная сеть образуется на базе первичной.

Топология сетей связи представляет структурное построение сети. Существует несколько вариантов топологий:

• полносвязная (каждый с каждым), при которой любой узел сети имеет прямые связи со всеми остальными узлами;
• узловая, при которой несколько пунктов группируются в узлы и последние соединяются между собой;
• радиальная (звёздообразная), при которой имеется один узел, который соединяется радиальными линиями с другими пунктами.

Распространённой является топология сочетающая радиальную и узловую структуры. В этом случае узлы одного уровня иерархии соединяются с нижестоящими узлами между собой.

В информационно – вычислительных сетях используются шинные, древовидные, решётчатые (ячеистые) структуры.

Построение городской телефонной сети (ГТС). Как любая сеть связи, ГТС должна быть высоконадёжной и экономичной. Надёжность сети обеспечивается её разветвлённостью, наличием обходных путей. Экономичность достигается минимизацией расстояний между узлами сети. ГТС организуется на основе полносвязной, радиальной, узловой и гибридной топологий. ГТС представляет совокупность станционных сооружений, линий связи, оконечных абонентских устройств, обеспечивающих возможность передачи различных видов информации.

Станционные сооружения предназначены для коммутации, а при необходимости - для усиления и регенерации сигналов (автоматические телефонные станции). Существует две схемы построения ГТС – районированная и нерайонированная. ГТС крупных городов строится по принципу районирования. В этом случае территория города делится на ряд районов. В каждом районе находится несколько АТС и районная АТС (РАТС). АТС и РАТС соединяются между собой по радиальной схеме. РАТС отдельных районов соединяются между собой по разным схемам: полносвязной, с узлами входящих сообщений, с узлами входящих и исходящих сообщений. Нерайонированная сеть применяется в небольших городах. В этом случае несколько АТС (2-3) соединяются между собой по полносвязной схеме.

Появление высокоскоростных систем передачи, цифровых систем коммутации и оптических кабелей в больших городах (с количеством абонентов более 1 млн.) привело к появлению комбинированных топологий на основе транспортных колец (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Построение городской телефонной сети на основе транспортного кольца

Такая схема организации связи обеспечивает высокую надёжность, живучесть и экономичность сети.

Линии связи ГТС состоят из абонентских и соединительных линий. Абонентские линии – это участок сети от АТС до абонента, соединительные линии (СЛ) соединяют АТС между собой, а также АТС с междугородной телефонной станцией.

Построение сетей абонентских линий осуществляется несколькими способами: по бесшкафной и шкафной системам. Примером бесшкафной системы является система непосредственного включения абонентских линий в соответствующую аппаратуру АТС. Такая система применяется на сетях малой ёмкости.

Схема шкафной системы приведена на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Шкафная система построения абонентских линий

В этом случае линия от АТС до распределительных шкафов (РШ) называется магистральной, от шкафов до распределительных коробок (РК) – распределительным участком, от распределительных коробок до абонентских устройств – абонентской проводкой.

Кроме этих схем при длине АЛ до 0,5 км применяются схема прямого включения (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Построение абонентской линии по принципу прямого включения

В шкафной системе территория обслуживания АТС делится на шкафные районы, подключения абонента осуществляется через РШ и РК. От АТС до РШ прокладываются в разных направлениях кабели большой ёмкости, далее они разветвляются на кабели меньшей ёмкости, которые подключаются к РШ, далее от РШ до РК ёмкость кабелей также уменьшается.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Назовите составляющие сети связи, объясните их назначение.

2. Что представляют узлы и ребра сети связи?

3. Дайте определение ЕНССУ.

4. Дайте определение первичной, вторичной, транспортной сетей.

5. Дайте определение магистральной, зоновой, местной сети.

6. Какие требования предъявляются к ГТС, чем они обеспечиваются?

7. Какие устройства входят в состав ГТС?

8. Перечислите схемы построения ГТС, охарактеризуйте их.

9. Поясните структуру абонентской линии.

10. Охарактеризуйте шкафную систему построения ГТС, какое преимущество этой системы.

Письменные задания

1. Приведите иерархическую структуру сети связи, охарактеризуйте её.

2. Приведите схемы следующих топологий: полносвязной, радиальной, радиально – узловой, ячеистой (сетчатой), древовидной. Сравните эти топологии.

3. Составьте схему построения районированной и нерайонированной ГТС.

4. Приведите схемы межстанционных соединений ГТС: «каждая с каждой», с УВС, с УВС и УИС. Сравните эти схемы.

5. Составьте схему АЛ с прямым питанием.

6. Опишите схему организации связи на основе транспортного кольца.

7. Приведите структуру сельской сети связи.

8. Рассчитать длину усилительного участка АСП с линейным спектром частот 500…..20000 кГц. Усилительная способность системы передачи . Затухание кабеля на частоте 1 МГц составляет 3 дБ/км.

9. Рассчитать длину регенерационного участка для системы передачи ИКМ – 480. Недостающие данные взять из задачи 8.

10. Определить количество пар на магистральном участке кабеля, если ёмкость АТС составляет 1000 номеров, в зоне прямого питания находится 100 абонентов, в резерве оставлено 5% номеров АТС, эксплуатационный запас кабеля составляет 10%. АТС обслуживает 3 шкафных района с количеством абонентов в 1 – ом районе 300, во втором – 400. Все номера АТС, кроме резервных задействованы. Привести схему сети.