Развитие связи в Казахстане

ВВЕДЕНИЕ

Развитие связи в Казахстане приобретает все большее значение в экономике, способствует развитию взаимоотношений между странами и тем самым укрепляет вес на международном рынке.

Телефонная связь имеет большое народнохозяйственное значение. Она позволяет и организациям, и частным лицам работать более эффективно. К телефонным сетям предъявляются качественно новые требования такие как: передача по телефонным линиям не только речи, но и данных, текстов, изображений, повышения достоверности и скорости передачи информации.

Непременным, и одним из наиболее сложных и дорогостоящих элементов связи являются линии связи, по которым передаются информационные электромагнитные сигналы от одного абонента (станции, передатчика, регенератора и т. д. ) к другому (станции, приемнику, регенератору и т. д. ) .

Цифровые системы передачи (ЦСП) информации характеризуются специфическими, отличными от аналогов систем, свойствами. Основные преимущества этих систем заключаются в следующем:

• более высокая помехоустойчивость, что позволяет значительно облегчить требования к условиям распространения сигнала линии передачи;
• возможность интеграции систем передачи сообщений и их коммутации;
• незначительное влияние параметров линии передачи на характеристики каналов;
• возможность использования современной технологии в аппаратуре ЦСП;
• отсутствие явления накопления помех и искажений вдоль линии передачи;
• более простая оконечная аппаратура по сравнению с аппаратурой систем передачи с частотным разделением каналов (ЧРК) ;
• легкость засекречивания передаваемой информации.

Всем этим требованиям удовлетворяют коммутационные и цифровые системы передачи с оптико-волоконными линиями связи. На юге страны построено 1700 км волоконно-оптических магистральных линий связи, на севере «цифровизированно» более 1000 км линий на участке Караганда-Астана - Петропавловск. В 2001 году построена и сдана в эксплуатацию Западная ВОЛС с выходом на Россию, протяженностью 2500 км на участке Шимкент - Актобе - Россия. По совместным с Ростелекомом планом сеть Казахтелекома получит вскоре доступ к Транссибирской ВОЛС. Большие планы связаны с обеспечением транзита трафика из Юго-Восточной Азии в Европу. Идет реализация проекта национальной информационной супермагистрали, представляющей собой цифровое волоконно-оптическое кольцо длиной 9 тыс. км, которое будет построено к 2003 году. Одним из источников финансирования этого проекта - доходы от транзита трафика из Юго-Восточной Азии в Европу, другим станут доходы от транзита трафика из стран СНГ, для чего планируется «цифровизация» соответствующих магистралей. Также все большее внимание уделяется развитию услуг Internet. В недавнем прошлом ОАО «Казахтелеком» занимал здесь пассивную позицию и на этом рынке правили балом многочисленные мелкие операторы. Но в начале 1998 года Казахтелеком предложил новую услугу- доступ в Internet через междугородный код. По спутниковым цифровым каналам общей емкостью 8 Мбит пользователи Казахстана получают доступ к ведущим Internet-центрам в США, Европе и Москве. Это сразу дало существенный рост абонентов Internet в Казахстане.

Следующим шагом в развитии коммутации являются новые системы интегрального обслуживания (ISDN - Integrated Services Digital Network), которые предоставляют универсальные услуги множеству различного типа пользователей. Построение ISDN невозможно без «цифровизации» телефонной сети и замены существующих аналоговых систем передачи на более новые цифровые.

Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что решающим условием успешного развития электросвязи является выработка идеологии и стратегии построения сетей связи с учетом комплекса экономических, технических, производственных, организационных и других факторов.

На сегодняшний день в Казахстане отечественная промышленность еще не производит соответствующего оборудования, и Министерство транспорта и коммуникации делает ставку на зарубежные разработки. Наиболее активными, действующими на казахстанском рынке фирмами являются Alkatel (Франция), Fujikura (Япония), General Cable Company (США), Mohawk/CDT (США), SEL (Германия), Siemens (Германия), MOI Elektronik (Германия), Nokia (Финляндия), HICOM (Китай), Pirelli (Испания), Samsung (Ю. Корея) и другие. Несмотря на сходство основных параметров предлагаемого оборудования, имеются существенные различия по программному обеспечению и элементной базе.

Глава I Выбор и обоснование проектных решений.

1. 1 Краткая характеристика существующей схемы организации связи

Магистраль Семипалатинск - Алматы пересекает Казахстан с востока на юг, протяженностью 1210 км, вдоль магистральной ж/д (приложение 1. )

На участке проектирования "Алматы-Семипалатинск" существует аналоговая система передачи (АСП) VLT-1920. Эта система предназначена для организации мощных пучков ТЧ и передачи телевизионных программ на магистральной первичной сети. В качестве направляющей среды используется кабель коаксиальный типа КМ-4, типа 2, 6/9, 4, имеющий 4 коаксиальные пары и пять симметричных четверок с жилами диаметром 0, 9 мм, для организации служебной связи. Кабель типа 2, 6/9, 4 используется в основном по однокабельной системе. По кабелю КМ-4 можно организовать две системы К-1920 с расстоянием между усилителями 6 км или две системы К-3600 с расстоянием между усилителями 3 км. Возможно также применение цифровых систем передачи ИКМ-480 и ИКМ-1920.

Основные электрические характеристики коаксиальной пары 2, 6/9, 4:

1. номинальное волновое сопротивление ZВ=75 Ом;
2. внутренняя неоднородность (коэффициент отражения) р=2х10-3;
3. переходное затухание Ао=122 дБ при частоте 300кГц;
4. коэффициент затухания на частоте 1 МГц равен 2, 48 дБ/км;
5. испытательное напряжение U=3, 0 кВ постоянного тока.

Расстояние между усилительными пунктами равно 6 км при передаче в диапазоне до 8, 5 МГц и 3 км при передаче до 18 МГц. Усилительные пункты получают электропитание дистанционно от обслуживаемых пунктов, расположенных через 120…240 км на кабельной магистрали. Аппаратура дает усиление до 48, 4 дБ. Максимальная дальность связи 12500 км. Система VLT-1920 обеспечивает по каждым двум коаксиальным парам кабеля КМ-4 возможность организации 1920 каналов ТЧ или двусторонний обмен телевизионными программами с одновременной передачей 300 телефонных разговоров.

Важнейшей особенностью этой магистрали является ее совместимость с действующей на магистрали первичной сети отечественной системы К-1920. Понятие совместимости включает в себя идентичность линейных спектров частот, равенство номинальных длин усилительных участков и их допустимых разбросов, а также максимальных протяженностей секций ОУП-ОУП и однородных участков линейного тракта, одинаковые возможности выделения групп ТЧ.

Указанная особенность позволяет использовать в качестве оконечной аппаратуры преобразования, аппаратуры выделения групповых трактов и телевизионных программ соответствующую отечественную аппаратуру, значительно облегчает процесс реконструкции существующих линий передачи, заключающийся в замене ламповой аппаратуры К-1920 транзисторной VLT-1920.

Аппаратура линейного тракта для системы VLT-1920 разработана и выпускалась промышленностью ГДР по техническим требованиям, согласованным по линии СЭВ. Благодаря принятым техническим и конструктивным решениям она отличается простотой монтажа, настройки и эксплуатационного обслуживания.

Линейный тракт VLT-1920 разработан в соответствии с более жесткими, чем в рекомендациях МККТТ, техническими требованиями. Так, максимально допустимая длина однородного участка линейного тракта VLT-1920 принята равной 1500 км. Аналогичным образом обстоит дело и в отношении нагрузки: максимальная среднечасовая мощность загрузки канала ТЧ в системе передачи VLT-1920, отнесённая к точке нулевого относительного уровня, принята равной 50мкВт, в то время как в системах передачи, указанных в МККТТ, она составляет 32 мкВт.

Система передачи VLT-1920 образована совокупностью коаксиального кабеля и трёх типов аппаратуры: типового преобразования, сопряжения и линейного тракта. Аппаратура типового преобразования осуществляет перенос спектра исходных информационных сигналов в спектр стандартных групповых трактов. С помощью аппаратуры сопряжения спектры стандартных групповых трактов преобразуются в линейный спектр частот системы передачи. Аппаратура линейного тракта выполняет функции усиления передаваемых сигналов, а также обеспечивает необходимую стабильность остаточного затухания тракта передачи. С целью унификации аппаратуры преобразования уровни передачи на стыке её с аппаратурой линейного тракта стандартизованы.

Согласно рекомендации МККТТ G. 213 номинальный относительный уровень на выходе аппаратуры сопряжения и входе аппаратуры линейного тракта должен составлять -36дБ0 (-45дБн) для системы с числом каналов от 24 до 1800 и -33дБ (-42дБн) при числе каналов более 1800 номинальный относительный уровень в точке стыка «Выход аппаратуры линейного тракта» - «Вход аппаратуры сопряжения» установлен равным -23дБ0 (-32дБн) для систем с числом каналов от 24 до 1800 и -33дБ0 (-42дБн) при числе каналов более 1800.

В отличие от оконечной аппаратуры преобразования, имеющей стандартизованную диаграмму уровней, номинальные уровни передачи линейного тракта являются индивидуальными для каждой системы. В системах передачи по коаксиальному кабелю существенными являются собственные и нелинейные помехи, причём нормированная мощность суммарных помех в верхнем канале ТЧ распределяется между собственными и нелинейными помехами в отношении 2:1.

В системе передачи VLT-1920 максимально допустимая мощность помех составляет 2. 2 пВт0п/км, из которых в соответствии с указанным оптимальным соотношением 1. 5 пВт0п/км отводится на собственные помехи и 0. 7пВт0п/км - на нелинейные. Поскольку номинальная длина усилительного участка в системе передачи равна 6 км то допустимая мощность и уровень собственных помех на входе линейного усилителя, пересчитанные в ТНОУ, составят соответственно 9пВт0п (15, 8 пВт0) и -80. 5 дБм0п (-78дБм0) .

В VLT-1920 применён широко используемый в современных многоканальных системах передачи одноблочный линейный усилитель с глубокой отрицательной обратной связью (ООС) . Классическая схема одноблочного ЛУс представляет собой последовательное соединение линейного выравнивателя (ЛВ) и собственно усилителя.

Как известно, затухание коаксиальной пары в первом приближении пропорционально квадратному корню из частоты. Поэтому затухание кабеля является монотонно возрастающей функцией частоты. Выравнивание помехозащищенности в каналах системы VLT-1920 обеспечивается за счет предискажения уровней передачи. Последнее позволяет также уменьшить загрузку линейного усилителя и мощность нелинейных помех; при заданной мощности нелинейных помех введение предискажения снижает требования к затуханию нелинейности ЛУс.

Система VLT-1920 является аналоговой системой передачи с частотным разделением каналов.

При частотном разделении каналов (ЧРК) канальные сигналы отличаются по положению их спектров в частотной области. Для придания канальным сигналам таких свойств в преобразующих МСП с ЧРК осуществляется модуляция переносчиков, которые представляют собой гармонические функции. В результате модуляции на выходах преобразователя формируются ВЧ сигналы. При построении МСП с ЧРК, для экономии линейного спектра, используют метод передачи ОБП. В этом случае, при передаче ОБП происходит просто сдвиг спектра исходного сигнала по частоте.

Недостатки ЧРК:

• использование большого числа аппаратуры для преобразования частот;
• малая помехоустойчивость;
• малая длина усилительного участка;
• требуется большая мощность для работы аппаратуры преобразования;
• большое затухание на участках. Обоснование выбора трассы Алматы - Семипалатинск

Проектируемая ВОЛС будет являться одной из ветвей Национальной Информационной Супермагистрали (НИСМ) Республики Казахстана. Эта ветвь НИСМ предназначена соединить между собой два крупных промышленных и культурных центра Казахстана и замкнуть кольцо НИСМ с востока на юго-восток Республики.

При выборе трассы будем руководствоваться не только оптимальной длиной трассы, но и максимально - возможным количеством районных центров, которые нужно включить в цифровое кольцо Казахстана, чтобы обеспечить в дальнейшем создание разветвленных внутризоновых и местных сетей с доступом к ВОЛС, топология перспективной первичной сети должна экономично реализовать структуры вторичных сетей электросвязи и быть оптимальной по мере их постепенной интеграции, к кабельной магистрали должен быть доступный подъезд на спецавтотранспорте, не устанавливать муфты на сельскохозяйственных угодьях, землях повышенной деятельности, зонах отдыха и других территориях, в которых затруднено проведение аварийно-восстановительных работ. Не допускать, чтобы основная кабельная магистраль заходила в населенные пункты, которые являются источником опасности для магистрали.

Учитывая вышеизложенное возможны 3 варианта строительства ВОЛС:

1 вариант: г. Семипалатинск - вдоль железной дороге с правой стороны, до

станции Чарск - Жангизтобе - Жарма - Аягуз - Актогай - Лепсы - Мулалы - Уштобе - Коксу - Сары-Озек - Капчагай - г. Алматы.

2 вариант: г. Семипалатинск - вдоль автомобильной дороги слева по

направлению к Алматы) - Суыкбулак - Чарск - Георгиевка -

Жангизтобе - Жарма - Аягуз - Шингожа - Шубарбайтал -

Таскескен - Учарал - Андреевка - Ленинск - Сарканд -

Джансугурово - Кызылагаш - Талдыкорган - Кировский -

Айнабулак - Сарыозек - Шенгельды - Капчагай - г. Алматы.

3 вариант: г. Семипалатинск - (вдоль автомобильной дороги слева по

направлению к Алматы) - Бельагаш - Бородулиха - Шемонаиха - Верхубинка - Усть-Каменогорск - Георгиевка - Жарма - Аягуз - Шубарбайтал - Таскескен - Учарал - Андреевка - Сарканд - Джансугурово - Кызылагаш - Талдыкорган -

Кировский - Айнабулак - Сарыозек - Шенгельды - Капчагай -

г. Алматы.

Для сравнения этих трех вариантов прохождения трассы составим таблицу 1. 1

Таблица 1. 1 Варианты прохождения трассы

Из таблицы видно, что самая короткая трасса ВОЛС в 1 варианте. Учитывая, что по варианту 3 - наибольшее количество населенных пунктов, нуждающихся в цифровых каналах, а это главная задача цифрового кольца Республики Казахстан, в том числе и областной центр Усть-Каменогорск. Восточно-Казахстанская область с развитой промышленностью и большим количеством проживающего населения.

Поэтому, на мой взгляд, наиболее приемлемым это строительство ВОЛС по третьему варианту: требование интересов значительного числа населения Казахстана и обеспечение промышленного района цифровой связью с выходом на Российскую Федерацию через Барнаул к Новосибирску - к транссибирской цифровой магистрали.

3. Преимущества волоконно-оптических линий связи

1. 3. 1 Оптические кабели

Оптическим кабелем называется кабельное изделие, содержащее несколько оптических волокон, модулей или жгутов, заключенных в общую оболочку, поверх которой в зависимости от условий эксплуатации может быть наложен защитный покров.

Волоконно-оптические кабели по своему назначению, могут быть классифицированы на: магистральные, зоновые, городские, станционные (внутриобъектовые и монтажные) . По конструкции оптические кабели классифицируются в зависимости от типа и взаимного расположения оптических волокон, способов их укладки, расположения силовых элементов, типа оболочки и защитных покровов. [21]

Для любой системы связи важное значение имеет три фактора:

1. информационная емкость системы;

2. затухание, определяет длину регенерационного участка;

3. надежность, способность длительно функционировать в условиях воздействия окружающей среды;

Основные преимущества ВОЛС по сравнению с обычными кабельными

линиями следующие:

• высокая помехоустойчивость, нечувствительность к внешним

электромагнитным полям и практически отсутствие перекрестных помех между отдельными волокнами, уложенными вместе в кабель;

- значительно большая широкополосность;

- малая масса и габаритные размеры. Ожидается уменьшение массы и габаритов примерно в 10 раз и более по сравнению с существующими кабельными линиями связи при одинаковом числе каналов связи. Это приведет к уменьшению стоимости и времени прокладки оптического кабеля;

- полная электрическая изоляция между входом и выходом системы связи;

- малое затухание ОВ позволяет увеличить длину регенерационного участка

до180-200км;

- потенциально низкая стоимость, производстве ВС не используются такие дорогостоящие материалы, как медь и свинец, запасы которых на земле ограничены; сравнительно малое энергопотребление при производстве единицы длины ОВ по сравнению с алюминием и медью.

Недостатки:

- некоторая зависимость параметров ВС, а особенно оболочек, от внешнего старения, сложность соединения ОК;

- более жесткие требования к дополнительной деформации ОК (растяжение, изгиб, поперечная деформация) .

1. 3. 1. 1 Конструкция волоконно-оптических кабелей

ВОК должен содержать следующие элементы:

1 оптические волокна для передачи информации;

2 силовые упрочняющие элементы, воспринимающие основную нагрузку на разрыв;

3 армирующие элементы, предохраняющие оптические волокна от сжимающих усилий;

4 внутреннее заполнение каналов кабеля в виде стеклопластиковых или полиэтиленовых нитей;

5 защитные наружные оболочки, предохраняющие волокна от попадания влаги, наружных паров и т. д.

Существуют три основные конструкции ОК:

- ОК повивной скрутки;

- ОК с фигурным сердечником;

- ОК ленточного типа.

При конструировании ОК необходимо выбирать:

---

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.

• Информатика
• Банковское дело
• Оценка бизнеса
• Бухгалтерское дело
• Валеология
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Религия
• Общая история
• Журналистика
• Таможенное дело
• История Казахстана
• Финансы
• Законодательство и Право, Криминалистика
• Маркетинг
• Культурология
• Медицина
• Менеджмент
• Нефть, Газ
• Искуство, музыка
• Педагогика
• Психология
• Страхование
• Налоги
• Политология
• Сертификация, стандартизация
• Социология, Демография
• Статистика
• Туризм
• Физика
• Философия
• Химия
• Делопроизводсто
• Экология, Охрана природы, Природопользование
• Экономика
• Литература
• Биология
• Мясо, молочно, вино-водочные продукты
• Земельный кадастр, Недвижимость
• Математика, Геометрия
• Государственное управление
• Архивное дело
• Полиграфия
• Горное дело
• Языковедение, Филология
• Исторические личности
• Автоматизация, Техника
• Экономическая география
• Международные отношения
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда