Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Тема 1.1 Построение сетей электросвязи




Раздел 1. Техническая эксплуатация кабельных линий связи

Вопросы:

Виды направляющих систем и их основные свойства. Основные требования к линиям связи. Городские телефонные сети. Сети сельской телефонной связи и проводного вещания. Структурированные кабельные системы.

 

Сетевой осно­вой российских телекоммуникаций определена Единая сеть электро­связи (ЕСЭ). ЕСЭ входит в Федеральную связь Российской Федера­ции (рис. 1.1) и объединяет все сети электросвязи, расположенные на территории России. ЕСЭ предназначена для обеспечения потреб­ности населения, органов государственной власти и управления, обо­роны, безопасности, охраны правопорядка, а также хозяйствующих субъектов в услугах электросвязи.

 

Рис.1.1 Единая сеть электро­связи (ЕСЭ)

Основными задачами развития ЕСЭ являются достижение коли­чественных показателей развития сети в соответствии с парамет­рами «электронного» общества и обеспечение предоставления по­стоянно возрастающего объема услуг связи с нормированным ка­чеством.

Базовые принципы определяют общие основы построения сетей связи.К ним относятся:

ü принцип организации сети как совокупности узлов распределения потоков сообщений и линий передачи между ними;

ü принцип взаимоувязки и взаимодействия сетей различных типов и назначений;

ü принцип иерархического построения сетей;

ü принцип разделения сетей на сети общего и ограниченного поль­зования;

ü принцип организации транспортных сетей и сетей доступа;

ü принцип устойчивого и безопасного функционирования сетей;

ü принцип соответствия международным и национальным стандар­там и рекомендациям.

Структурные принципы определяют основы построения струк­турных элементов сетей. К ним, в частности, относятся:

ü территориальное разделение сетей на магистральные, внутризо­новые и местные;

ü разделение узлов сети в зависимости от назначений на классы и типы;

ü комплексное использование различных линий и средств связи (ка­бельных, радио, в том числе спутниковых);

ü построение трехсвязной топологии магистральной первичной сети, при которой между любой парой узлов обеспечивается три пути, проходящих по трем географически разнесенным трассам;

ü взаимоувязка сетей, принадлежащих различным операторам, пу­тем организации общих узлов и линий связи;

ü охват сетей системами управления и мониторинга.

На ЕСЭ имеется множество сетей, разли­чающихся по назначению, типам, характеристикам и размерам. В целях упорядочения управления сетями электросвязи, монито­ринга их состояния и обеспечения их согласованного взаимодействия необходима классификация сетей электросвязи по разным сущест­венным признакам (критериям), которая позволит определить место каждой сети во всей системе электросвязи, выявить свойства сетей с разных точек зрения на основе системного подхода.

ЕСЭ в соответствии со ст. 12 ФЗ «О связи» состоит из сетей сле­дующих категорий (рис. 1.1):

ü сеть связи общего пользования;

ü выделенные сети связи;

ü технологические сети связи;

ü сети специального назначения.

Сеть связи общего пользования (ОП) предназначена для предос­тавления услуг электросвязи любому пользователю на территории Российской Федерации. Сеть связи ОП включает сети с географической (ABC) и негеографической (DEF) системой нумерации. Сеть свя­зи представляет собой комплекс взаимодействующих сетей связи, включая сети связи для распространения программ телевизионного и радиовещания. Сети общего пользования Российской Федерации имеют присоединение к сетям связи общего пользования иностран­ных государств.

Выделенные и технологические, а также сети связи специально­го назначения образуют группу сетей ограниченного пользования (ОгП), так как контингент их пользователей ограничен корпоративны­ми клиентами.

Выделенные сети связи - это сети, предназначенные для предос­тавления услуг ограниченному кругу пользователей. Такие сети могут взаимодействовать между собой, но не имеют присоединения к сетям общего пользования ЕСЭ, а также к сетям связи общего пользования иностранных государств. Выделенная сеть может быть присоединена к сети общего пользования ЕСЭ с переводом в категорию сети обще­го пользования, если она соответствует ее требованиям.

Технологические сети связи предназначены для обеспечения производственной деятельности организаций и управления техноло­гическими процессами. При наличии свободных ресурсов эти сетевые ресурсы могут быть присоединены к сети общего пользования ЕСЭ с переводом в категорию сетей общего пользования и использованы для предоставления возмездных услуг любому пользователю.

Сети связи специального назначения предназначены для обеспе­чения нужд государственного управления, обороны, безопасности и охраны правопорядка в Российской Федерации. Такие сети не могут использоваться для возмездного оказания услуг связи, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

ЕСС РФ является иерархической системой и включает в себя три уровня (рис.1.2). Первый уровень - первичная сеть, второй уровень - вторичная сеть, третий Структурно уровень образуют системы (службы) электросвязи определенного вида в зависимости от предоставляемых абонентам услуг.

 

Рис.1.2 Архитектура ЕСЭ

 

Первичная сеть ЕСС представляет собой совокупность узлов, линий передачи, типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов ЕСС. Первичная сеть представляет вторичным сетям каналы передачи и физические цепи.

На основе типовых каналов передачи и физических цепей первичной сети с помощью узлов и станций коммутаций организуются различные вторичные сети (телефонная, телеграфная, передачи данных, передачи газет, сети распределения программ ТВ и ЗВ). Вторичные сети обеспечивают транспортировку, коммутацию, распределение сигналов в службах электросвязи.

На базе вторичных цепей организуются системы электросвязи, представляющие собой комплекс технических средств, осуществляющих электросвязь определенного вида и включающие в себя соответствующую вторичную сеть. Система электросвязи может включать в себя одну или несколько служб электросвязи и одну или несколько сетей электросвязи.

Служба электросвязи представляет собой организационно-техническую структуру на базе сети связи (или совокупности сетей связи), обеспечивающую обслуживание связью пользователей с целью удовлетворения их потребностей в определенном наборе услуг электросвязи.

Помимо принятого разделения сетей ЕСС на первичные и вторичные возможно другое двухуровневое разделение по функциональному признаку: на транспортную сеть и сеть доступа.

Транспортной является та часть сети связи, которая выполняет функции переноса (транспортирования) потоков сообщений от их ис­точников из одной сети доступа к получателям сообщений другой се­ти доступа путем распределения этих потоков между сетями доступа.

Сетью доступа сети связи является та ее часть, которая связы­вает источник (приемник) сообщений с узлом доступа, являющимся граничным между сетью доступа и транспортной сетью.

По типу присоединяемых абонентских терминалов сети ЕСЭ разделяются на:

ü сети фиксированной связи, обеспечивающие присоединение ста­ционарных абонентских терминалов;

ü сети подвижной связи, обеспечивающие присоединение подвиж­ных (перевозимых или переносимых) абонентских терминалов.

По территориальному делению сети разделяются на:

ü магистральную сеть - это сеть, связывающая между собой узлы центров субъектов Российской Федерации и центра Российской Федерации. Магистральная сеть обеспечивает транзит потоков со­общений между зоновыми сетями и связанность ЕСЭ, она является стратегически важным компонентом ЕСЭ;

ü зоновые (или региональные) сети - сети связи, образуемые в пре­делах территории одного или нескольких субъектов Федерации (регионов);

ü местные сети - сети связи, образуемые в пределах администра­тивной или определенной по иному принципу территории и не от­носящиеся к региональным сетям связи. Местные сети подразде­ляются на городские и сельские;

ü международная сеть - сеть общего пользования, присоединенная к сетям иностранных государств.

По кодам нумерации сети разделяются на два класса:

ü сети кода ABC - это сети стационарной связи, охватывающие тер­риторию 8-миллионной зоны нумерации ABC;

ü сети кода DEF - это сети мобильной связи, которым определен код DEF.

По организационно-техническому построению магистральные сети ЕСЭ разделяются на два класса:

ü магистральные сети I класса - сети, удовлетворяющие всем орга­низационно-техническим требованиям ЕСЭ в части обеспечения устойчивости и живучести сети, защищенности от информацион­ных угроз и воздействия дестабилизирующих факторов;

ü магистральные сети II класса - сети, не полностью удовлетворяю­щие этим требованиям.

По числу служб электросвязи сети бывают:

ü моносервисные, предназначенные для организации одной службы электросвязи (например, радиовещания);

ü мультисервисные, предназначенные для организации двух и более служб электросвязи (например, телефонной, факсимильной и не­скольких мультимедийных служб).

По видам коммутации вторичные сети разделяются на: некоммутируемые и коммутируемые (с коммутацией каналов, сообщений, пакетов).

По характеру среды распространения сети разделяются на про­водные, радио и смешанные. В свою очередь, радиосети разделяют­ся на спутниковые и наземные.

Физическая среда передачи данных может представлять собой кабель, то есть набор проводов, изоляционных и защитных оболочек, соединительных разъемов, а также земную атмосферу или космическое пространство, через которое распространяются информационные сигналы.

В зависимости от среды передачи данных линии связи (рис.1.2) разделяются на:

ü проводные (воздушные);

ü кабельные (медные и волоконно-оптические);

ü радиоканалы наземной и спутниковой связи.

 

Рис.1.3 Линии связи.

1, 2. подземные кабельные (симметричная - 1, коаксиальная - 2); 3. подводная кабельная (волоконно-оптическая); 4. - падиорелейная; 5. спутниковые; 6. - космическая (различный цвет радиолучей означает различные частоты).

 

Проводные (воздушные) линии связи представляют собой провода без каких-либо изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и висящие в воздухе. Скоростные качества и помехозащищенность этих линий оставляют желать много лучшего, сегодня они вытесняются кабельными линиями связи.

Кабельные линии имеют достаточно сложную конструкцию (рис.1.3). Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической, а также, возможно, климатической. Скрученная пара проводов называется витой парой. Скручивание проводов снижает влияние внешних и взаимных помех на полезные сигналы, передаваемые по кабелю.


Рис.1.4 Устройство кабелей

Кабели на основе витой пары называются симметричными кабелями из-за того, что они состоят из двух одинаковых в конструктивном отношении проводников. Симметричный кабель может быть как экранированным - на основе экранированной витой пары, так и не экранированным - на основе неэкранированной витой пары.

Коаксиальный кабель (рис.1.4) состоит из несимметричных пар проводников. Каждая пара представляет собой внутреннюю медную жилу и соосную с ней внешнюю жилу, которая может быть полой медной трубой или оплеткой, отделенной от внутренней жилы диэлектрической изоляцией. Внешняя жила играет двоякую роль - по ней передаются информационные сигналы, также она является экраном, защищающим внутреннюю жилу от внешних электромагнитных полей.


Рис.1.5 Комбинированный коаксиальный кабель для прокладки в земле

Волоконно-оптический кабель состоит из тонких (5-60 микрон) гибких стеклянных волокон (волоконных световодов – рис.1.5), по которым распространяются световые сигналы. Это наиболее качественный тип кабеля - он обеспечивает передачу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех.


Рис.1.6 Типичный световод

Типичный световод состоит из сердцевины и оболочки. У сердцевины показатель преломления 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. В качестве источников излучения света в волоконно-оптических кабелях применяются: светодиоды, или светоизлучающие диоды; полупроводниковые лазеры, или лазерные диоды.

Назначением кабеля определяется количество и состав направляющих в нем (витых пар и коаксиалов). Кабели для закрытых помещений не бывают очень крупными и тяжелыми: их было бы трудно прокладывать. Кроме того, этот вид кабелей не содержит толстых, сложных защитных оболочек и внешних покровов: в закрытых и защищенных местах этого не требуется. В полевых условиях, в земле прокладывают кабели с множеством направляющих: так, витых пар бывает до 2400 (и более), коаксиалов раньше встречалось до 22, но в последнее время больше 14 не бывает. Что касается защитных оболочек, то у полевых кабелей они исключительно сложны и многослойны.

Еще лет десять назад мы не выделяли особо кабели связи для помещений: даже в учебных курсах до сих пор нет такого раздела. С развитием компьютерных сетей требования к кабелям связи для помещений резко возросло - слишком велика ответственность этих систем, да и характеристики кабелей для информационных соединений намного выше, чем у применявшихся ранее.

До появления персональных компьютеров огромные потоки информации передавать не было нужды, поэтому и применялись простые, без особых претензий, кабели связи. Исключением были сети кабельного телевидения. Последние 3-4 года потоки скачкообразно возросли до 100 Мбит/с, и конца этому стремительному взлету пока не видно.

В компьютерных сетях применяются три основных типа кабеля: кабели на основе скрученных пар медных проводов, коаксиальные кабели с медной жилой, также волоконно-оптические кабели. Для горизонтальных проводок чаще всего используют четырехпарный неэкранированный кабель (рис.1.6) из неэкранированных витых пар - так называемый UTP-кабель. Он выпускается для низкоскоростных приложений (Категории 3) и высокоскоростных (Категории 5); это на кабеле маркируется. Вертикальные проводки можно выполнять подобными же кабелями, но специального (riser) исполнения, или многопарными (обычно до 25 пар) кабелями, что удобнее. В самое последнее время появились такие кабели Категории 5.


Рис.1.7 Четырехпарные кабели для локальных сетей

Все виды направляющих систем сведем в таблицу 1.1.

Таблица 1.1

Виды направляющих систем

Проводные   Сообщения передаются с помощью электрических сигналов по медным проводникам тока Воздушные Влияние климат. условий, высокий уровень помех, малый рабочий диапазон частот До 15 каналов Медные  
Биметаллические сталемедные Экономия меди
Биметаллические сталеалюминиевые Экономия меди
Кабельные 2 и более изолированных друг от друга проводников, заключенных в общую оболочку Подземные Подводные подвесные Симметричные Большие влияния между парами в одном кабеле До 60 каналов или до 8 Мбит/с сельские
городские
Междугородные
Коаксиальные До 11 000 каналов или до 140 Мбит/с Междугородные
Волоконно-оптические Информацию переносят световые лучи-оптические несущие по оптическим волокнам из сверхчистого кварцевого стекла. В основе – явление полного внутреннего отражения светового луча. Имеют большую пропускную способность, экономят медь, электрически безопасны Подземные Подводные Подвесные Несколько ОВ, заключенных в общую оболочку Одномодовые До 1 млн.каналов
Многомодовые Ступенчатые
Градиентные
Радиолинии Эл.сигналы, содержащие информацию преобразуются в радиоволны, распространяющиеся в открытом пространстве без искусственных направляющих систем. Радиорелейные -цепь из оконечных и промежуточных ретрансляторов через 40-70 км при высоте антенных мачт 60-100м. Дециметрового диапазона Быстрая организация и сравнительно невысокая стоимость
Сантиметрового диапазона
Спутниковые- это РРЛ с промежуточным ретранслятором на ИСЗ С пассивной ретрансляцией Зеркально отражает
С активной ретрансляцией Усиливает и передает

 

 

Структурированная кабельная система (СКС) - это универсальная кабельная система здания, группы зданий, предназначенная для использования достаточно длительный период времени без реструктуризации, СКС подразумевает замену собой всей кабельной системы и систем здания / зданий..

Универсальность СКС подразумевает использование ее для различных систем:

ü компьютерная сеть;

ü телефонная сеть;

ü охранная система;

ü пожарная сигнализация

ü прочие.

Такая кабельная система независима от оконечного оборудования, что позволяет создать гибкую коммуникационную инфраструктуру предприятия. Структурированная кабельная система - это совокупность пассивного коммуникационного оборудования (рис.1.8).

Рис.1.8 Пассивное коммуникационное оборудование

Кабель - этот компонент используется как среда передачи данных СКС. Кабель различают на экранированный и неэкранированный.

Розетки - этот компонент используют как точки входа в кабельную сеть здания.

Коммутационные панели - используются для администрирования кабельных систем в коммутационных центрах этажей и здания в целом.

Коммутационные шнуры - используются для подключения офисного оборудования в кабельную сеть здания, организации структуры кабельной системы в центрах коммутации.

Принцип построения СКС. СКС - охватывает все пространство здания, соединяет все точки средств передачи информации, такие как компьютеры, телефоны, датчики пожарной и охранной сигнализации, системы видеонаблюдения и контроля доступа (рис.1.9).

Рис.1.9 Принцип построения СКС

Все эти средства обеспечиваются индивидуальной точкой входа в общую систему здания. Линии, отдельные для каждой информационной розетки, связывают точки входа с коммутационным центром этажа, образуя горизонтальную кабельную подсистему. Все этажные коммутационные узлы специальными магистралями объединяются в коммутационном центре здания. Сюда же подводятся внешние кабельные магистрали для подключения здания к глобальным информационным ресурсам, таким как телефония, интернет и т.п. Такая топология позволяет надежно управлять всей системой здания, обеспечивает гибкость и простоту системы, а так же ее унифицируемость.

1 - Оргтехника - компьютер, телефон, факс и другое периферийное оборудование.

2 - Кабельная проводка -прокладывается по закладным каналам внутри стен, по декоративным кабельным коробам внутри помещений, по лоткам за фальш-потолками или под фальш-полами.

3 - Коммутационный узел - предназначен для монтажа и использования коммутационного оборудования кабельной системы, для централизации внешних и внутренних кабельных входов, для соединения кабельной системы с активным сетевым или иным оборудованием.

4 - Вертикальная кабельная проводка

5 - Служебные технические средства

Рабочее место - область, где установлены технические средства пользователя, подключенные к кабельной сети здания. Рабочее место оснащается не менее чем двумя информационными розетками, так как типичное офисное рабочее место содержит как минимум компьютер пользователя и его телефон. Для их подключения к СКС используются розетки со стандартизированным разъемом RJ-45 и коммутационные шнуры длиной от 1 до 5 метров.

Горизонтальная кабельная проводка - кабельные линии, соединяющие рабочее место с коммутационным узлом этажа. Горизонтальная кабельная проводка, на основе медных проводников, использует четырехпарный одножильный кабель в различном исполнении. В обычных условиях применяются неэкранированный, а при повышенных требованиях к электромагнитному излучению, совместимости или конфиденциальности - экранированный кабель. В отдельных, особых случаях в качестве горизонтальной кабельной системы возможно применение оптоволоконного кабеля, обеспечивая повышенную защиту от электромагнитного излучения и защиту от несанкционированного доступа.

Коммутационный узел этажа - область, в которой сходятся линии горизонтальной кабельной проводки, размещается коммутационное оборудование и осуществляется администрирование кабельной системы этажа. Под администрированием понимается внесение изменений и дополнений в существующие конфигурации. Основой таких центров являются патч и кросс-панели. Для простоты монтажа и удобства работы, коммутационное оборудование размещают в специальных шкафах и стойках, к которым подводятся все кабельные линии. Шкафы также выполняют функцию ограничения доступа к коммутационному оборудованию.

Вертикальная кабельная проводка - кабельные линии, соединяющие коммутационный узел этажа с коммутационным центром здания.

Магистральная подсистема - подсистема комплекса зданий, которая может строиться из медного и/или оптоволоконного типов кабеля, и которая объединяет кабельные системы зданий.

В каждом конкретном здании в общем случае присутствуют три подсистемы СКС: вертикальная кабельная подсистема, горизонтальная кабельная подсистема и подсистема рабочих мест. Для достаточно крупных зданий, с большим количеством рабочих мест на этажах, все эти три подсистемы присутствуют в явном виде. Для относительно небольших зданий с ограниченным количеством рабочих мест рекомендуется организовывать один узел коммутации СКС, куда сходится вся горизонтальная кабельная разводка. В этом случае вертикальная кабельная подсистема может отсутствовать либо носить вырожденный характер, при котором вертикальная кабельная подсистема представляется совокупностью коммутационных шнуров, соединяющих порты "этажных" коммутаторов ЛВС (коммутаторов для подключений рабочих мест) с портами центрального (магистрального) коммутатора.

Требования при проектировании СКС:

ü СКС должна быть спроектирована с избыточностью по количеству подключений.

ü Структурированная кабельная система должна быть выполнена в соответствии стандартам – международным, европейским, американским. Таким как ANSI/EIA/TIA 568, ANSI/EIA/TIA 569

ü Рабочее место должно иметь, как минимум, один разъем для подключения к ЛВС и один разъем для подключения к телефонной сети

ü Максимальное расстояние горизонтальной проводки не должно превышать 90м;

ü Оборудование, использованное для построения СКС, должно соответствовать, как минимум, пятой категории.

ü Каждая линия связи кабельной системы от точки подключения оконечного оборудования до точки подключения к коммутационной панели должна проити тестирование на принадлежность, как минимум, к пятой категории.

ü СКС должна обеспечивать быструю перекоммутацию линий горизонтальной проводки и магистрали здания

ü Прокладку кабелей в коридорах должна осуществляться за фальшпотолком, если таковой имеется, а при его отсутствии - в специализированных кабель-каналах (коробах) или в существующих закладных; в рабочих помещениях подвод кабеля к рабочим местам производится в кабельканалах.

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...