Сегодня существует огромное количество проложенного в земле кабеля,
который порой пропадает, так как в последние годы идет некоторый спад,
а точнее развал связей между различными предприятиями не только разных,
но и родственных отраслей. А в не такие и далекие времена было активное
построение межведомственных сетей, для чего происходила закупка соответствующего
связного оборудования, прокладки тысяч километров кабелей, в качестве которых
использовались магистральные кабели с диаметром жилы 1,2 мм, что не идет
ни в какое сравнение с абонентскими кабелями. Но произошел развал, и предприятия
либо отказались от междугородних каналов, распродав каналообразующее оборудование,
отказались от кабелей, либо продолжали работать с тем скудным количеством
предприятий, стараясь не потерять, то что им удалось получить.
Но шло время, появлялась новая аппаратура, новые запросы, а аппаратура
не менялась. Обратимся к историю и посмотрим, как происходило развитие
каналообразующей аппаратуры в нашей стране.
1. История развития каналообразующей аппаратуры в нашей стране
В СССР первый образец одноканальной аппаратуры уплотнения был установлен
в 1926 году на линии Ленинград - Бологое, к 1930 году
появилась уже 3-канальная аппаратура. В 1934 году была закончена
разработка и начался крупносерийный выпуск 3-канальной
"Системы многократного телефонирования 34-го года" СМТ-34.
Эта аппаратура выпускалась в плоть до Великой Отечественной войны, ею были
оборудованы все основные магистрали дальней связи СССР. В 1935 году для
самой длинной в мире магистрали Москва - Хабаровск была выпущена 3-канальная
аппаратура СМТ-35, находившееся на уровне лучших мировых образцов.
В 1940 году была установлена на опытную эксплуатацию первая в СССР
12-канальная аппаратура уплотнения цветных воздушных линий.
После Великой Отечественной войны техника дальней связи СССР стала
развиваться особенно интенсивно. Было налажено производство симметричного
магистрального кабеля. В связи с этим, на междугородней телефонной сети
бывшего Советского Союза широкое распространение получили системы многократного
телефонирования по симметричным кабелям. Первой из отечественных разработок
систем уплотнения кабельных магистралей была 12-канальная система К-12,
работающая в диапазоне частот 12 - 60 кГц.
После освоения производства кабелей, позволяющих передавать токи более
широкой полосы частот, разработки методов симметрирования этих кабелей
и преодоления трудностей по созданию высококачественных широкополосных
усилителей в начале 50-х годов была разработана и освоена 24-канальная
система К-24, работающая в диапазоне частот 12 - 108 кГц.
Она имела ряд узлов, аналогичных узлам аппаратуры типа К-12.
Вскоре, в конце 50-х годов промышленностью была закончена разработка
аппаратуры К-60 с применением
электронных ламп. В начале 60-х годов
начался массовый серийный выпуск этой аппаратуры. В усилителях необслуживаемых
усилительных пунктов (НУП) аппаратуры К-60
использовались электронные лампы с гарантированным сроком службы 5000 часов. Это и многое
другое, в частности, отсутствие устройства телеконтроля, отсутствие в НУПах
автоматической регулировки усиления (АРУ), отсутствие устройств
коррекции накапливающихся амплитудно-частотных искажений линейного тракта
большой протяженности, сложность эксплуатации, заставили искать пути выхода
из сложившейся ситуации.
В 1960 году в ЦНИИС были закончены работы по созданию первичных
необслуживаемых усилительных станций на транзисторах 24- и 60-канальных
систем передачи (НУП К-24П и НУП К-60П)
для одночетверочного кабеля. И в конце 1964 года была запущена в производство
аппаратура К-60П.
В конце 50-х годов в ГДР была разработана аппаратура, подобная
К-60, на электронных лампах - V-60-S.
В 1965 - 1966 годах, не без участия СССР, промышленностью ГДР были разработаны
образцы аппаратуры V-60-E на транзисторах.
Для создания мощных пучков каналов на важнейших направлениях междугородной
и международной сети, а также для передачи программ телевидения были созданы
магистральный коаксиальный кабель и аппаратура его уплотнения К-1920
(более поздний ее образец К-1920У). При меньших дальностях связи
и относительно малом числе каналов использовалась аппаратура для "тонкого
коаксиала" - К-300 и К-120.
На этом закончим этот исторический обзор и вновь вернемся к К-60П,
которая не так давно активно использовалась в качестве оконечной.
Что же может аппаратура К-60П? Первое, это передача речевой информации.
С этой задачей К-60П справляется великолепно.
Второе, передача цифровой информации с использованием модемов. Здесь
возникают некоторые проблемы, связанные с общими принципами построения
этой системы. Прежде всего, это доступная полоса частот канала ТЧ, которая
составляет, гарантированно 3100 кГц (от 0,3 до 3,4 кГц), а в реальности
она может быть гораздо меньше. Это связано с невозможностью точной настройки
генераторного оборудования К-60П.
Расхождения есть всегда. А нам известно, что этот фактор сказывается на скорости
соединения модемов. И поэтому в лучшем случае, скорость, которую возможно получить
при работе через аппаратуру К-60П составляет
31,2 Кбит/с (протокол V.34), а реальные скорости колеблются
от 14400 до 26400 бит/с. Качество работы, на которое влияют такие параметры,
как импульсные помехи, скачки фазы, скачки амплитуды, перерывы связи, внолне
приемлено для большинства задач и гораздо выше, чем на ТфОП и составляет
в среднем 0,001 для средней скорости 24000 бит/с. Это позволяет организовать
работу двух каналов по одному каналу ТЧ используя для этого модем работающий
на скорости не ниже 26400 бит/с, маршрутизатор Cisco с голосовой платой.
Это удается сделать за счет исключения пауз в процессе разговора.
Это все конечно хорошо, но времена изменились, и теперь требуются такие
возможности, как организация видеоконференций, объединение локальных сетей
различных предприятий, расположенных в разных городах, что в итоге требует
увеличение скорости передачи и с чем уже не может справиться старая, но
проверенная годами система К-60П, но в
тоже время она еще может послужить.
Что самое дорогое при организации связи - это кабель. Если аппаратура
К-60П и устарела, то кабель, по которому
она работала, может послужить не один год.
3. Модемы HDSL
В качестве замены аналоговой каналообразующей аппаратуры предлагается
поставить модемы HDSL (High-bit-rate Digital Subscriber Loop), которые
могут обеспечить полный дуплексный обмен на скорости 2048 кбит/с. Для передачи
используются две или три кабельных пары.
Главное для чего создавалась технология HDSL - это использование существующего
медного кабеля для безрегенераторной передачи цифровых потоков 2 Мбит/с
на большие расстояния. HDSL модемы можно применять для работы по кабелю
любого типа, как симметричному городскому, так и магистральному.
Для оборудования HDSL предусмотрено использование двух технологий линейного
кодирования, которые необходимы для передачи цифрового потока по кабелю - это
2B1Q (2 binary, 1 quartenary) и CAP (Carrierless Amplitude and Phase Modulation).
Рассмотрению принципов кодирования 2B1Q и CAP посвещены многие работы,
поэтому я не буду на этом останавливаться, а сразу перейду к их главному
отличию - используемая полоса частот.
Большой разброс частот в спектре сигнала 2B1Q ведет к возникновению
трудностей, связанных с групповым временем задержки. Это является причиной
большого количества помех, которые могут возникать из-за радиопередающей
аппаратуры, наводок от электротранспорта, а также ведет к уменьшению требуемой
длины кабеля и увеличению числа регенераторов.
Аппаратура HDSL, работающая по технологии CAP, имеет существенно меньшую
ширину используемых частот, то есть они не выходят за рамки 40 - 260 кГц,
что позволяет увеличить дальность работы, повысить помехозащищенность и
не чувствительность к групповому времени задержки, а также снизить влияние
на соседние пары, расположенные в том же кабеле, по которым может работать
аналоговая аппаратура уплотнения.
Таким образом, выбор HDSL модем, с технологией кодирования CAP, очевиден,
но возникает некоторая проблема, связанная с расстоянием. Что делать в
том случае, если оно превышает возможности это модема? Кажется, что ответ
очевиден, необходимо установить регенератор. Но это стоит некоторых денег
и почему бы не воспользоваться в этом случае тем, чем обладает система
К-60П, а именно,
стойкой линейных усилителей и корректоров (СЛУК).
4. Стойка линейных усилителей и корректоров
СЛУК предназначена для усиления линейного спектра частот от 12 до
280 кГц и компенсации затухания кабеля, то есть она способна перекрыть
частотный диапазон, используемый модемом HDSL с модуляцией CAP. Это стойка
работает с симметричными многопарными кабелями с кордельно-стирофлексной
изоляцией типа МКСБ 4х4х1,2, МКСБ 7х4х1,2, МКСА 4х4х1,2, с кордельно-бумажной
изоляцией типа МКБ 4х4х1,2 и со сплошной полиэтиленовой изоляцией типа
МКПВ 1х4х1,2. СЛУК можно также
использовать в качестве промежуточных усилительных пунктов.
Номинальный уровень на входе линейного тракта передачи составляет -36 дБ,
а на выходе усилителя -4,8 дБ. Усилительная способность на частоте 252 кГц
колеблется от 42 до 55 дБ в зависимости от типа кабеля. Перекос усиления
тракта приема на частотах 247 и 17 кГц колеблется от 24 до 33,7 дБ в зависимости от типа кабеля.
Автоматическая регулировка тракта происходит за счет анализа на приеме
контрольных частот 16, 112 и 248 кГц. Полученные контрольные частоты влияют
на усилители начального наклона, плоской регулировки, включая два моторно-потенциометрических
блока.
Основная проблема использования СЛУК заключается в том, что контрольные
частоты передаются в общем тракте, кроме того, на приеме происходит отделение
от основного тракта и полосы частот от 252 до 280 кГц, предназначенной
для телеконтроля. Поэтому необходимо произвести некоторые доработки.
Первое, убрать из тракта передачи контрольные частоты 16, 112, 248 кГц.
Второе, убрать заграждающие фильтры этих частот, как на приеме, так и на передаче.
Третье, убрать на приеме фильтр верхних частот, хотя возможно, что этого
делать не стоит, так как он отсекает частоты выше 268 кГц, а модемам с
модуляцией CAP не нужны частоты выше 260 кГц.
Четвертое, ввести ручное регулирование, для чего на входы моторно-потенциометрических
блоков подавать необходимые им контрольные частоты с нужным нам уровнем, который можно
будет периодически (раз в месяц или даже в квартал), уточнять, производя
измерения кабеля.
Таким образом, предложенный способ использования одной из стоек аппаратуры
К-60П (СЛУК)
должен позволить сократить затраты на установку регенераторов цифрового тракта, образованном
при помощи HDSL модемов, использующих CAP-модуляцию, на больших длинах кабеля.
Выше представлен первоначальный вариант статьи опубликованной в: