Публикации в СМИ

Комплекс К-ЛЭП – эффективное решение для цифровизации систем ВЧ связи по ЛЭП с последующей интеграцией в IP-сеть

Основная тенденция развития средств связи, в том числе в энергосетях, связана с широким использованием пакетной передачи на основе протокола IP. Однако, несмотря на применение волоконно-оптические линии связи, каналы высокочастотной (ВЧ) связи по прежнему остаются и будут востребованными на тех направлениях, где требуется переча ограниченного объема цифровой информации Так как большинство существующих систем ВЧ связи по линиям электропередач являются аналоговыми, необходимо осуществить их цифровизацию.

Мендельсон М.А., Егоров В.А.

Основная тенденция развития средств связи, в том числе в энергосетях, связана с широким использованием пакетной передачи на основе протокола IP. Это позволяет объединить разнородные сети связи в единую IP-сеть, что, в свою очередь, повышает экономические показатели сети путем эффективного использования ее пропускной способности за счет учета особенностей передаваемой информации речь, данные и др.

При этом широко начинают использоваться волоконно-оптические линии связи (ВОЛС). Однако, несмотря на применение ВОЛС, каналы ВЧ связи по прежнему остаются и будут востребованными на тех направлениях, где требуется передавать ограниченный объем цифровой информации, и где применение ВОЛС не представляется целесообразным по технико-экономическим обстоятельствам. Т.к. большинство существующих систем ВЧ связи по ЛЭП являются аналоговыми, необходимо осуществить их цифровизацию. Это позволит повсеместно интегрировать ведомственную сеть связи электроэнергетики в общегосударственную цифровую сеть и даст возможность широко использовать резервирование каналов связи на различных направлениях.

Таким образом, в сети связи предприятий электроэнергетики актуальна потребность в оборудовании для получения цифровых услуг (в первую очередь ТМ, Ethernet, и др.), а также сопряжение цифровых каналов получаемых по системам ВЧ связи с магистральной цифровой сетью.

Комплекс К-ЛЭП

В составе широко распространенных аналоговых систем ВЧ связи содержится набор ВЧ блоков, содержащих мощный выходной усилитель, входные и выходные фильтры и т.д., которые образуют интерфейс аппаратуры ВЧ связи с ЛЭП. Функционально и конструктивно этот набор ВЧ блоков практически не зависит от того, является ли аппаратура цифровой или аналоговой. Поэтому с целью снижения затрат при цифровизации систем ВЧ связи указанный набор ВЧ блоков может использоваться как составная часть новой цифровой системы. С этими предпосылками аппаратурой призванной решить задачу цифровизации является разработанные фирмой Зелакс комплексы К-ЛЭП для 3-канальных систем и К-ЛЭП-1 для одноканальных систем ВЧ связи. В состав этих комплексов входят высокоскоростной модем М-АСП-ПГ-ЛЭП (М-АСП-ПГ-ЛЭП-1) и гибкий субпервичный мультиплексор ГМ-2-СП (ГМ-2-СП-1) соответственно.

Модемы М-АСП-ПГ-ЛЭП и М-АСП-ПГ-ЛЭП-1. Эти высокоскоростные модемы обеспечивают передачу данных через системы ВЧ связи, а также по групповым и линейным трактам АСП, со скоростями до 80 кбит/с в полосе 12 кГц и до 24 кбит/с в полосе 4 кГц. Они являются членами семейства модемов М-АСП-ПГ, которые работают по трактам АСП на 1, 3, 12 и 24 канала ТЧ, обеспечивая скорости передачи до 640 кбит/с. Высокая помехозащищенность модемов достигается за счет применения в них каскадного кодирования. Модемы версии ЛЭП подключаются к аппаратуре ВЧ связи в тракт промежуточной частоты (ПЧ) в пределах полосы частот 4-112 кГц, а также в линейный тракт АСП. Также возможна работа этих модемов через различные типы полевой аппаратуры уплотнения.

В модемах предусмотрен режим динамической адаптации скорости передачи к качеству линии связи, и помеховой обстановке в ней.

Модемы М-АСП-ПГ-ЛЭП используются для работы по трактам ПЧ систем АСК-3, АВС3-1, АВЦ, П-303 и П-330-6 (Рис.1). Имеется возможность использовать этот модем для работы по широкополосному каналу ШК-12 или предгрупповому тракту в полосе 12...24 кГц.


Рис.1. Передача сигналов речи и данных с помощью К-ЛЭП
через существующие 3-канальные системы ВЧ связи

Модемы М-АСП-ПГ-ЛЭП-1 используются для работы по трактам ПЧ систем АСК-1, АВС1-1, ЕТ61-ЕТ66 и П-330-1 (Рис.2).


Рис.2. Передача сигналов речи и данных с помощью К-ЛЭП
через существующие одноканальные системы ВЧ связи

При использовании этих модемов в системах ВЧ связи, в которых ширина полосы тракта ПЧ превышает ширину спектра сигнала модема (модем с полосой 12 кГц в трактах систем на 6, 12 и более каналов, или модем с полосой 4 кГц в трактах систем на 3, 6 и более каналов) в незанятой модемом части полосы частот аппаратуры ВЧ связи сохраняется возможность стандартной загрузки каналами ТЧ.

Модемы обеспечивают передачу данных от цифровых интерфейсов V.35, E1 и Ethernet. Основные параметры модемов приведены в таблице 1.

Тип модема Скорости передачи, кбит/с Интерфейсы Занимаемая полоса частот, кГц Входное/
выходное
сопротивление
М-АСП-ПГ-ЛЭП 16, 32, 48, 64 и 80 RS-232 (V.24/V.28), V.35, V.36, RS-449, RS-530, X.21, V.10, V.11,
Ethernet 10Base-T/100Base-TX,
Е1 - интерфейс G.703 2048 кбит/с.
12 75 Ом и 150 Ом
(выбирается при заказе)
М-АСП-ПГ-ЛЭП-1 9,6; 14,4; 16,8; 19,2 и 24,0 4

Мультиплексоры ГМ-2-СП и ГМ-2-СП-1. Эти мультиплексоры содержат многоканальное устройство сжатия речевых сигналов, и широкий набор интерфейсов передачи данных, позволяющих эффективно использовать доступную скорость передачи в канале связи. Мультиплексор дает возможность передать до 4-х телефонных сигналов со сжатием, 6 сигналов телемеханики (ТМ) или межмашинного обмена (ММО), 8 сигналов данных с ЧМ в надтональной области, потока данных Ethernet через синхронный канал или один (два) канальный интервал потока Е1, а также подключение к сети Ethernet при максимальном использовании имеющейся пропускной способности. Кроме того, мультиплексоры в соответствии с информацией, получаемой от модема М-АСП-ПГ-ЛЭП (М-АСП-ПГ-ЛЭП-1) обеспечивают адаптацию по скорости передачи суммарного потока в зависимости от соотношения сигнал/помеха в линии связи с реализацией выбранных пользователем приоритетов по каналам различного назначения (телефон, ТМ, ММО, Ethernet).

Основные параметры мультиплексоров приведены в таблице 2.

Тип мультиплексора Скорости передачи, кбит/с Линейные интерфейсы ТФ порты ТМ/ММО порты Ethernet порт
ГМ-2-СП 16, 32, 48, 64 и 80 RS-232 (V.24/V.28), V.35, V.36, RS-449, RS-530, X.21, V.10, V.11,
Ethernet 10Base-T/100Base-TX,
Е1 - интерфейс G.703 2048 кбит/с.
FXS/FXO/4-пров. - до 4-х RS-232 - до 6-ти портов,
скорости от 100 до 19200 Бод
10Base-T/100Base-TX Bridge или IP
ГМ-2-СП-1 9,6; 14,4; 16,8; 19,2 и 24,0 FXS/FXO/4-пров. -
до 3-х

Телефонные порты мультиплексора в зависимости от установленных типов модулей могут работать в двухпроводных режимах FXS/FXO и в 4-проводном режиме с возможностью включения встроенных эхокомпенсаторов и эхозаградителей. В двухпроводных режимах поддерживается импульсный и частотный (тональный) набор номера, обеспечивается режим FXS-FXS с возможностью генерации сигналов «КПВ» и «Занято». В 4-проводном режиме обеспечивается поддержка двухчастотной сигнализации АДАСЭ 1200/1600 Гц и передача сигналов модемов ТМ с ЧМ. При установке модуля МПГ-Е1 в мультиплексор может быть осуществлено подключение к каналу Е1.

Управление и контроль работы модемом/мультиплексором может осуществляться с передней панели модема/мультиплексора при помощи ЖКИ и клавиатуры; с ПК через порт RS-232; с удалённого модема/мультиплексора. Имеется возможность обновления встроенного ПО, включения шлейфов и индикации аварийных состояний.

Модем и мультиплексор также могут использоваться самостоятельно, решая функционально те задачи, которые ставятся в конкретном применении.

В настоящее время готовится новое ПО мультиплексора, которое позволит передавать речевой сигнал со скоростью 5,9 кбит/с вместо 7 кбит/с в текущей версии ПО. Также готовится к выпуску новый модуль СП-IP, установка которого в мультиплексор позволит осуществлять разнообразные цифровые транзитные соединения между различными мультиплексорами. Этот модуль за счет наличия двух портов Ethernet даст возможность реализации цифровых соединений нескольких мультиплексоров между собой по IP без дополнительного внешнего оборудования в виде маршрутизаторов или коммутаторов. Все это предоставит возможность удобной интеграции цифровых каналов ВЧ связи в составе IP сети.

Эффективность применения

Экономический эффект в рассматриваемом варианте осуществления цифровизации достигается за счет минимального объема капитальных затрат и монтажных работ, которые связаны с приобретением и установкой комплексов К-ЛЭП (К-ЛЭП-1) на тракты ПЧ систем ВЧ связи. В условиях дефицита средств, а также с учетом специфических особенностей и значительной протяженности ЛЭП, при необходимости передачи ограниченного объема информации использование К-ЛЭП (К-ЛЭП-1) оказывается наиболее целесообразным, поскольку потребность в дополнительно устанавливаемой аппаратуре минимальна, цифровизация осуществляется в короткие сроки.

Получение значительно большей пропускной способности в цифровизированной системе ВЧ связи по сравнению с обычными аналоговыми системами достигается за счет применения высокоэффективных методов модуляции и кодирования цифровых сигналов, а также цифрового сжатия речи. Кроме того, улучшение качества функционирования цифровизированных систем ВЧ связи имеет место за счет перехода к новой элементной базе и цифровым методам обработки сигналов. Использование пакетной передачи позволяет обеспечить дополнительную гибкость использования различных вариантов загрузки взаимодействующих систем ВЧ связи.

Таким образом, использование цифровизированной аппаратуры ВЧ связи предлагает экономичную альтернативу ВОЛС для передачи речи и данных.

Еще одно достоинством системы ВЧ связи по ЛЭП состоит в том, что для передачи информационных сигналов используется собственная инфраструктура электросети. Это позволяет предприятиям связи энергоэнергетики быть независимыми от операторов других сетей связи, а отсутствие дополнительных текущих расходов на содержание каналов связи делает ВЧ связь экономически выгодной. Использование цифровых каналов ВЧ связи по ЛЭП дает возможность создания в выбранных направлениях также резервных каналов, что обеспечивает выполнение требований в части их организации по различным путям и через различные среды распространения сигналов.

С помощью предлагаемых комплексов К-ЛЭП (К-ЛЭП-1) решается задача интеграции сетей и систем ВЧ связи в современную цифровую сеть путем передачи по ним цифровых потоков. Эти комплексы имеют широкий набор интерфейсов, включая интерфейсы V.35/Ethernet/E1, обладают возможностью адаптации скорости в зависимости от помеховой обстановки в каналах связи, что обеспечивает удобство их использования в различных применениях.

Выводы

  1. Цифровизация аппаратуры ВЧ связи является экономичной альтернативой ВОЛС для передачи речи и данных в ведомственной сети электроэнергетики с возможностью интеграции в современную цифровую сеть.
  2. Наличие в составе комплекса К-ЛЭП (К-ЛЭП-1) мультисервисного мультиплексора обеспечивает передачу телефонии, данных ТМ, межмашинного обмена, Ethernet и сигналов модемов ТМ с ЧМ в конфигурациях, специфичных для сетей связи электроэнергетики, а также обеспечить при необходимости сохранение существующей инфраструктуры.
  3. Модем, входящий в состав комплекса К-ЛЭП (К-ЛЭП-1), обеспечивает эффективное использование выделенной полосы частот для реальных значений отношения сигнал/помеха в канале связи (в полосе 12 кГц передается 80 кбит/с, в полосе 4 кГц – 24 кбит/с). Это позволяет при подключении мультиплексора увеличить по сравнению с аналоговой передачей количество речевых каналов (появляется возможность передачи 3-х речевых каналов в полосе 4 кГц вместо одного при аналоговой передаче, в полосе 12 кГц - 4 речевых канала плюс 46 кбит/с для передачи данных). При этом ТФ каналы комплекса имеют встроенный эхокомпенсатор, а также эхозаградитель.
  4. Адаптация скорости и возможность назначения приоритетов каналам мультиплексора комплекса в зависимости от имеющейся в наличии доступной скорости передачи в конкретной помеховой обстановке обеспечивают гибкое и максимальное использование имеющейся пропускной способности.
  5. Пользователю К-ЛЭП (К-ЛЭП-1) предоставляется возможность с помощью ПК обновления программного обеспечения и гибкие возможности управления комплексом.
Нашли ошибку? Выделите её и нажмите CTR + ENTER
RSS-новости Zelax Zelax на Twitter Zelax на YouTube