Публикации в СМИ

Цифровой доступ через аналоговые системы передачи

На участках сети связи России, где по технико-экономическим причинам внедрение ВОЛС затруднено и единственным средством доставки цифровых потоков к потребителю являются аналоговые системы передачи (АСП), многие операторы (в качестве альтернативы реконструкции кабельных магистралей на основе ЦСП или xDSL) начали применять высокоскоростные модемы, работающие по групповым трактам АСП. В результате у потребителей появилась возможность доступа к цифровым услугам - выходу в Интернет, IP-телефонии, подключению удаленных базовых станций сети GSM и др.

Экономический эффект рассмотренного в статье варианта цифрового доступа достигается за счет минимального объема капитальных затрат и монтажных работ, связанных с установкой модемов в каждом групповом тракте. В условиях дефицита финансов или значительной протяженности линий связи использование модемов наиболее целесообразно, поскольку в этом случае минимизируется потребность в дополнительной аппаратуре и цифровизация осуществляется в короткие сроки.

Особенности отечественных АСП

Расширить возможности цифрового доступа через АСП можно путем увеличения доступной абоненту скорости передачи и расширения номенклатуры используемых интерфейсов. Передача данных через модемы возможна как по групповым (первичным - ПГТ, вторичным - ВГТ, третичным - ТГТ и т. д.), так и по линейным трактам аналоговых систем передачи.

Особенностью групповых трактов отечественных АСП является расположение контрольных частот (КЧ) в центральной части рабочей полосы частот (рис. 1). Информационный сигнал вводится в групповой тракт через заграждающий фильтр, который препятствует попаданию в тракт передачи частот, совпадающих с КЧ. Однако фильтр вносит значительные искажения в передаваемый сигнал, что существенно усложняет построение модемов. В модемах для первичных групповых трактов с полосой 60-108 кГц, как правило, применяются снятие КЧ, обход заграждающих фильтров и возложение на модем функции контроля состояния тракта. В случае ПГТ снятие контрольной частоты некритично, поскольку сохраняется контроль состояния первичного группового тракта по КЧ вышестоящих групповых (ВГТ, ТГТ) или линейных трактов.
 

Когда же контрольные частоты являются единственным средством контроля состояния тракта передачи, при снятии линейных КЧ пропадает стандартный инструмент и средство поддержания в норме амплитудно-частотных характеристик линейного тракта. Поэтому с целью сохранения передачи линейных контрольных частот целесообразно сформировать энергетический спектр сигнала модема в промежутках между КЧ (рис. 1а). При организации цифрового доступа через АСП часто требуется сохранить часть аналоговых каналов тональной частоты, что решается путем их передачи в свободной полосе частот.

Другая важная особенность отечественной АСП - широкое применение электромеханических устройств (реле и моторно-потенциометрические системы) для построения автоматических систем поддержания ее работоспособности (регулирование температуры термостатов, периодическая проверка, регулирование и отображение состояния системы АРУ и т. д.). В процессе работы электромеханические устройства создают импульсные помехи значительной амплитуды, вызывающие пачки ошибок в потоке данных. Борьба с помехами, вызванными работой станционной электромеханической автоматики АСП, - необходимое условие при использовании модемов в таких системах передачи. Электромеханические блоки автоматики заменяют соответствующими блоками с электронным управлением либо применяют специальные устройства, снижающие уровень помех.

Семейство модемов М-АСП-ПГ-2

Перечисленные особенности отечественных АСП, а также требования по расширению возможностей цифрового доступа через АСП были учтены фирмой "Зелакс" (Зеленоград) при разработке нового поколения модемов М-АСП-ПГ-2. По сравнению с первым семейством новые версии занимают вдвое большую по ширине полосу частот, что позволило повысить скорость передачи до 640 кбит/с. Помимо базовой версии модема для тракта первичной группы (М-АСП-ПГ-ПГМ) разработано еще пять модификаций: для частотных полос 316-412 и 452-548 кГц ВГТ; для 16-112 и 152 - 248 кГц линейного тракта К-60П; для 12-108 кГц линейных трактов 24-канальных систем. При размещении спектров сигналов этих модемов в полосе частот АСП сохраняется передача линейных и групповых КЧ. При этом негативное влияние контрольных частот и заграждающих фильтров на работу модемов минимально. Выбранные спектры сигналов для всех версий модема, кроме последней, позволяют дополнительно организовать транзит сигналов через линейные тракты аппаратуры К-60П и через ВГТ других АСП.

В полосе частот линейного тракта К-60П (12-252 кГц) и ВГТ (312-552 кГц) могут одновременно использоваться спарки модемов новых версий. Для этого в состав модемов включены устройства суммирования и разделения сигналов (УСР), с помощью которых сигналы с выходов двух модемов на передающей стороне суммируются и подаются в тракт АСП, а на приемной стороне сигнал с выхода тракта АСП разветвляется на два направления для подачи на входы двух модемов (рис. 2). Свободную от модемных сигналов полосу частот 112-152 кГц линейного тракта К-60П и 412-452 кГц ВГТ можно с помощью УСР второй пары модемов использовать для стандартной загрузки АСП каналами тональной частоты.



На приведенной схеме разделение (объединение) исходного цифрового потока от каждой сети на два потока производится с помощью маршрутизаторов. Если передаваемый цифровой поток имеет структуру Е1, то вместо маршрутизаторов должны использоваться мультиплексоры, например ГМ-2-4 ("Зелакс"). Наличие УСР обусловливает возможность и других вариантов загрузки тракта АСП, например с помощью только одной пары модемов (в нижней или верхней части полосы линейного тракта К-60П или ВГТ), с выделением остальной части полосы трактов под каналы тональной частоты. Кроме того, УСР позволяет подключать модемы в точке линейного тракта К-60П с высоким уровнем сигнала (-11,5 дБн), что благоприятно сказывается на помехозащищенности сигналов модема от импульсных помех, весьма существенных в такой АСП. При этом через УСР проходят сигналы линейных контрольных частот, что также полезно для включения модемов в ОУП К-60П, где изначально не предусмотрен ввод КЧ.

Модемы позволяют подключать различные типы цифровых интерфейсов (рис. 3). Для этого модем имеет встроенный универсальный периферийный интерфейс (УПИ-2), поддерживающий семейство стандартных синхронных и асинхронных интерфейсов V.35, RS-232 и др. Дополнительно в модемы могут быть также установлены модули Ethernet (для подключения к локальным сетям) и модуль МПГ-Е1 (для подключения к оборудованию с интерфейсом G.703/G.704 - цифровым коммутаторам, мультиплексорам, АТС, базовым станциям сетей подвижной связи и т. д. ). Модуль МПГ-Е1 работает в режиме Nx64 (Nmax=10 при 640 кбит/с); его установка в модем делает возможной передачу дополнительного информационного канального интервала (КИ) за счет передачи нулевого временного КИ потока Е1 с прореживанием через служебный канал модема М-АСП-ПГ, что при скорости 640 кбит/с позволяет организовать передачу 9 информационных КИ и 16-го КИ, несущего сигналы управления и взаимодействия АТС через АСП.

Результаты испытаний новых версий модема

Испытания проводились в Северо-Западном регионе России. С помощью системы К-60П модемы включались в линейные тракты длиной 320, 360, 372, 753 и 1190 км по шлейфу. Скорость передачи каждой пары модемов в нижней и верхней части полосы частот АСП составляла 640 кбит/с. Модемы, работавшие в верхней (152-248 кГц) части полосы, обеспечивали нормированное качество передачи данных на всех указанных длинах тракта. В тех же условиях, но на частотах 16-112 кГц модемы нормально работали лишь на расстояниях до 753 км включительно. Такое ограничение длины линейного тракта между двумя низкочастотными модемами вызвано влиянием в этой полосе фильтров К-12, установленных в каждом НУПе.

При испытаниях версий модемов М-АСП-ПГ-2, работающих в нижней и верхней частях полосы частот вторичного группового тракта, использовалась система передачи К-3600 с тремя транзитами по ВГТ и длиной магистрали по шлейфу 372 км. С помощью подключенных к АСП модемов обеспечивалась скорость 1280 кбит/с с качеством передачи, характерным для цифровых систем передачи по ВОЛС. Аналогичные результаты получены в трактах первичных групп систем передачи К-1920П и К-1020.

Качественные показатели передачи цифровых потоков через АСП с применением модемов М-АСП-ПГ соответствуют "Временным нормам на электрические параметры цифровых трактов и каналов, образованных в АСП магистральной и внутризоновых первичных сетей сети связи общего пользования", введенным Приказом - 91 Госкомсвязи России от 09.12.97, а также Рекомендации G.821 МСЭ-Т. Для соответствия указанным требованиям и возможности увеличения дальности связи при передаче цифровой информации в АСП целесообразно использовать цифровые транзитные соединения. В этом случае, помимо помехозащищенности, обеспечивается выделение части цифрового потока в сетевом узле, что может оказаться весьма удобным при построении цифровой сети.

Опыт применения модемов М-АСП-ПГ-2на сети позволяет сделать вывод о том, что большинство задач организации цифрового доступа через АСП может быть решено применением различных версий модема, обеспечивающих широкий выбор скоростей передачи, расширенный набор интерфейсов, возможность изменения параметров и режимов работы модемов. Кроме того, появление модемов М-АСП-ПГ-2предоставило простой способ цифровизации существующей разветвленной сети АСП, что дает возможность полностью интегрировать отечественные АСП в цифровую сеть электросвязи страны.

Статья в журнале "Информ КУРЬЕР СВЯЗЬ" No12 Декабрь 2005 г. (стр. 72)

Авторы: В.А. ЕГОРОВ, научный консультант компании "Зелакс", к.т.н., М.А. МЕНДЕЛЬСОН, ведущий научный сотрудник "Зелакс", к.т.н., С.М. СУХМАН, генеральный директор "Зелакс"

Нашли ошибку? Выделите её и нажмите CTR + ENTER
RSS-новости Zelax Zelax на Twitter Zelax на YouTube