Системы многоканальной связи

Построение многоканальных систем передачи зависит от электрических характеристик линий связи и прежде всего затухания. Затухание на стальных воздушных линиях на частотах свыше 30 кГц резко возрастает. Поэтому по ним работают двух- и трехканальные двухпроводные системы передачи, занимающие полосу частот от 4 до 31 кГц. К ним относят трехканальную аппаратуру В-3, ВС-3; В-3-3, В-З-Зс, двухканальную систему отечественного производства В-2 и трехканальные системы БО-3, БО-3-2, изготовленные Венгерской Народной Республикой и получившие у нас большое распространение.

Аппаратура систем В-3, В-3-3, В-З-Зс, БТО-3/4, БО-3, БО-3-2 может работать на стальных и цветных цепях.

По медным и биметаллическим воздушным цепям можно передать частоты до 150 кГц. При этом применяют 12-канальные системы передачи, способные работать совместно (на одной и той же физической цепи) с трехканальными, так как их частотные полосы начинаются с частоты 36 кГц; это системы В-12, В-12-2, В-12-3 (отечественные), а также БО-12, БО-12-2 (Венгерская Народная Республика) .

Так как затухание воздушных линий, а также симметричных и коаксиальных кабелей возрастает с увеличением частоты, то желательно, чтобы их частотные полосы начинались с более низких частот. Верхняя граница используемого спектра в симметричных кабелях ограничивается снижением переходного затухания между парами при повышении частоты, т. е. возрастанием влияний между ними, что особенно сказывается на линиях большой протяженности. Поэтому симметричные кабели используют в основном на частотах от 12 до 252 кГц, что позволяет получить 60 каналов (из расчета 4 кГц на один канал). Для организации связей на короткие расстояния (где влияние между парами сказывается меньше), симметричные кабели можно применять на частотах до 552 кГц.

Для коаксиальных кабелей, наоборот, переходные влияния больше сказываются на низких частотах и с повышением частоты уменьшаются, поэтому по ним работают системы передачи с частотами более 60 кГц. Ограничения сверху применяемых частот практически нет, поэтому коаксиальные кабели уплотняют до 20-25 МГц. Разрабатывают системы передачи и до 60 МГц.

На симметричных кабельных цепях применяют отечественную аппаратуру К-60 (на электронных лампах) и К-60П (на полупроводниковых элементах) и У-60Е (Германская Демократическая Республика). Эти системы позволяют получить 60 телефонных двусторонних каналов по двум парам различных кабелей, занимая спектр частот от 12 до 252 кГц. Аппаратура К-24-2 имеет 24 телефонных канала со спектром частот от 12 до 108 кГц, которая также работает по двум парам различных кабелей.

При наличии только одного кабеля можно использовать аппаратуру КВ-12, работающую в спектре частот от 36 до 140 кГц. При этом применяется двухполосная двухпроводная система передачи многоканальной связи. Эта аппаратура имеет 12 двусторонних телефонных каналов и построена аналогично аппаратуре В-12-2.

Коаксиальные кабельные линии уплотняют однополосными четырехпроводными системами К-300 (300 телефонных каналов) и К-1920 (1920 телефонных каналов). Система К-300 занимает спектр частот от 60 до 1300 кГц, а К-1920 - от 300 кГц до 8,5 МГц. Помимо коаксиальных кабелей с несколькими коаксиальными парами, где используют вышеназванные системы передачи, применяют и однокоаксиальные кабели (с одной коаксиальной парой). На этих кабелях можно применять только двухполосные двухпроводные системы передачи. Такой является система К-120 (120 двусторонних телефонных каналов), работающая в спектре частот от 60 до 1300 кГц по кабелю, прокладываемому под землей или подвешиваемому на воздушных линиях. По коротким симметричным кабелям на городских соединительных линиях (между АТС) работает аппаратура КРР, КРР-М, и КАМА. Эта аппаратура двухполосная двухпроводная с 30 телефонными каналами.

Каналы телефонных связей на участке между отделением дороги и линейными подразделениями организуют, как правило, по физическим цепям с использованием дуплексных усилителей, работающих в тональном спектре частот. Такой принцип организации каналов имеет существенные недостатки: неудовлетворительное качество связи, низкий коэффициент использования физических цепей (примерно 60% цепей кабельной линии используются для организации только одного канала), ограниченная дальность связи.

Для значительного улучшения качества отделенческих связей и получения дополнительного числа каналов разработана аппаратура К-24Т. Эта аппаратура работает по симметричным парам железнодорожных кабелей МКПАБ и МКБАБ, она построена по четырехпроводной схеме связи, имеет полосу пропускания 12-108 кГц, что позволяет получить 24 телефонных канала с полосой частот от 300 до 3400 Гц.

Система связи, построенная с использованием аппаратуры К-24Т, состоит из оконечных, промежуточных и необслуживаемых станций. Оконечные станции ничем принципиально не отличаются от существующей аппаратуры высокочастотного телефонирования. В состав промежуточных станций введен специальный блок, с помощью которого на линейных подразделениях можно выделитьи вставить параллельно по высокой частоте от одного до двенадцати телефонных каналов. Это позволяет организовать каналы оперативно-технологической отделенческой связи с помощью аппаратуры К-24Т по одной четверке кабельной линии. Дальность действия связи обеспечивается до 500 км при 30-40 параллельных выделениях.

Рис 17 6 Структурная схема переходного устройства

Перспективным также является применение на транспорте аппаратуры с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), которая позволяет более просто, чем аппаратура с частотным разделением каналов, выделять необходимое число каналов на промежуточных станциях. В нашей стране разработаны и применяются системы передачи ИКМ-30 и ИКМ-120 соответственно с 30 и 120 телефонными каналами. В состав оборудования этих систем входят оконечные, обслуживаемые и необслуживаемые регенерационные пункты, где происходит восстановление (регенерация) импульсов сигнала. Возможность регенерации сигнала - основное отличие систем с ИКМ от систем передачи с частотным разделением каналов, где помехи и искажения накапливаются вдоль магистрали. Необслуживаемые регенерационные пункты размещают через 0,35-2,7 км (в зависимости от типа кабеля) и получают электропитание дистанционно от оконечных и промежуточных станций напряжением 240 В (ИКМ-30) и 960 В (ИКМ-120) постоянного тока. Принципы импульсно-кодовой модуляции более подробно будут рассмотрены в гл. 23.

Для перехода с четырехпроводного тракта высокочастотных многоканальных систем передачи на двухпроводные групповые цепи технологической связи применяют переходные устройства, простейшим из которых является дифференциальная система (см. рис. 17.3). При организации диспетчерской связи используют переходное устройство ПУ (рис. 17.6). В его состав входит распределитель Р, разделяющий сигналы в четырехпроводном тракте на три направления. Внутри распределителя сигналы с одного из выходов канала аппаратуры системы передачи могут поступать на вход трех направлений. Возможность перехода сигнала на вход собственного направления исключе-на. Переход сигнала с выхода первого направления Вых1 на вход второго Вх2, третьего ВхЗ и четвертого Вх4 направлений показан на рис. 17.6 стрелками. К первому, второму и третьему направлениям подключены каналы систем ВЧ передачи, а к четвертому - двухпроводная схема, которая состоит из усилителя передачи Ус Прд, приемника управления голосом ПУГ и коммутационной схемы.

В нормальном положении двухпроводная цепь подключена к четвертому выходу распределителя. Благодаря этому сигналы, прихо дящие с двухпроводной линии, поступают на входы Вх1, Вх2 и ВхЗ (первый, второй и третий) систем ВЧ передачи. Предположим, что в направлении первого канала находится диспетчер. При его ответе разговорные токи с выхода Вых1 поступают на Ус Прд и ПУГ, который имеет усилитель, выпрямитель и реле РУ. Это реле, срабатывая, переключает двухпроводную линию на выход усилителя передачи, и разговорные токи от диспетчера направляются в групповую цепь.