Развитие сетей электросвязи

3.   Реконструкция и автоматизация телефонных сетей

     Срок  концессии на строительство и  эксплуатацию телефонных сетей в  России Международной компании телефонов Белла закончился в 1901 г. Правительство объявило торги на новый 18-летний период, выставив одним из обязательных условий низкую абонентскую плату. В результате торгов концессию в Петербурге получила городская управа, в Москве - Шведско-датско-русское акционерное общество, а в других городах - частные предприниматели.

     Эксплуатацию  сетей новые хозяева начали с  их реконструкции. Со времени создания первого телефона был разработан ряд технических новинок, которые  игнорировала компания Белла, что задерживало развитие сетей. В частности, ранее телефонные сети городского типа использовали системы с местными батареями (МБ). С ростом емкости городских станций все более затруднялось наблюдение за состоянием источников питания. В 1886 г. Павел Михайлович Голубицкий, изучив возможность организации питания всех абонентских аппаратов от единого источника на телефонной станции, изобрел систему микротелефонного сообщения с батареями, сосредоточенными в центральном бюро. Эта система впервые была применена в Париже. В России она была введена в эксплуатацию в 1904 г. в Москве и Петербурге на новых телефонных станциях. [⁵]

     В 1901 г. Русским обществом электриков был выполнен проект реконструкции  петербургской телефонной сети. Он предусматривал монтаж на новой станции коммутаторов двухгрупповой системы с возможностью включения в каждую группу до 20 тыс. абонентов. Строительством новой станции и поставкой для нее оборудования занялась фирма "Н. К. Гейслер и компания".

     Проект  реконструкции московской городской  сети, строительство новой станции и поставку оборудования осуществляла шведская фирма "Л. М. Эриксон", действовавшая через Шведско-датско-русское акционерное общество. Проект предусматривал монтаж на новой станции коммутаторов распределительной системы с возможностью включения в поле многократных коммутаторов до 60 тыс. гнезд.

     К началу 1914 г. емкость петербургской  телефонной сети была доведена до 49 860 номеров, московской - 44 293. К 1917 г. на Москву и Петербург приходилась половина всех действовавших телефонов в России - 232 тыс.

     Телефонные  сети России до 30-х годов ХХ века были оборудованы телефонными станциями  ручного обслуживания. На первоначальном этапе развития телефонии они  вполне отвечали необходимым требованиям. Но с ростом числа абонентов началось районирование телефонных сетей - устройство станций в каждом районе города. Использование так называемых "ручных" станций плохо вписывалось в этот процесс из-за ряда значительных недостатков. При каждом внешнем соединении задействовались две телефонистки, что отражалось на качестве обслуживания. Кроме того, станции соединялись по принципу "каждая с каждой", и при большом числе районных станций снижалось использование оборудования межстанционных соединительных линий. К этому следует добавить и большие расходы кабеля, а следовательно, и финансовых средств. Исключить эти и некоторые другие недостатки можно было только за счет автоматизации телефонной связи.

Опыты по автоматизации связи велись с  самого начала распространения телефона. Первый патент на простейшую автоматическую телефонную станцию (АТС) был получен в 1879 г. группой американских изобретателей. Через два года авторы усовершенствовали свою систему импульсным реле для трансляции импульсов. Значительный вклад в автоматизацию телефонной связи внесли русские изобретатели К. А. Мосцицкий, М. Ф. Фрейденберг, американец А. Б. Строуджер.

     К. А. Мосцицкий впервые выдвинул идею релейной (без искателей) АТС в 1887 г. и разработал схему станции  на шесть номеров. Но это еще не была АТС в современном понимании, поскольку коммутация соединений, хотя и выполнялась без телефонисток, но управлялась абонентами. Вызывающий абонент посылал через станцию позывные вызываемого абонента, и этот сигнал поступал во все телефонные аппараты, включенные в станцию. [⁶]

     А. Б. Строуджер в 1889 г. запатентовал искатель с двумя движениями контактных щеток - подъемным и вращательным - прообраз шагового телефонного искателя.

     Основой же для проектирования автоматических телефонных станций явились созданный  в 1895 г. М. Ф. Фрейденбергом предыскатель и его принцип свободного искания. Русский изобретатель, работая над автоматизацией связи, стремился найти решение, делающее АТС рентабельнее ручной станции такой же емкости. Этому мешало применение громоздких и дорогостоящих искателей с многократными полями. Фрейденберг пришел к выводу, что в системе, состоящей из 10 тыс. абонентов, достаточно обеспечить одновременную возможность общаться друг с другом любым 500 парам абонентов вместо 5000 пар, как это предусматривалось для ранее запатентованной аппаратуры. Он писал: "В данном моем изобретении я соответствующим образом предусмотрел использование указанной возможности и, таким образом, достиг весьма значительного снижения стоимости устройства" (Рогинский В. Н. Изобретатель системы автоматической телефонной связи. Вестник связи. Техника связи, 1950, №№ 7, 8).

     В 1896 г. М. Ф. Фрейденберг создал линейный искатель на 1 тыс. линий с общим  многократным полем для группы искателей, а затем ввел групповые искатели. Макет АТС последней системы, так называемой машинной, прошел успешные испытания в Париже в 1898 г.

     Первая  АТС была создана в 1900 г. в США. В России автоматические телефонные станции с машинным искателем  начали распространяться только с 1929 г., с открытием в Ростове-на-Дону первой АТС емкостью 6 тыс. номеров. В 1930 г. в Москве были введены в эксплуатацию Замоскворецкая АТС емкостью 8 тыс. номеров и Бауманская АТС на 7 тыс. номеров. Строительство этих станций осуществлял Ленинградский завод "Красная заря" по технической и технологической документации шведской фирмы "Л. М. Эриксон". Она также принимала участие в разработке проектов и строительстве. В этот же период открылись АТС в Новосибирске, Ташкенте, Смоленске, Ленинграде и других городах. [⁷]

     В годы Великой Отечественной войны  автоматизация телефонных сетей в России была приостановлена. Одной из причин явилось то, что оборудование единственного в стране завода по изготовлению АТС - "Красной зари" - значительно пострадало при эвакуации. Новые автоматические телефонные станции не строились, а действующие не получали запасных деталей.

     Следующий этап совершенствования автоматических телефонных станций в России начался  в 1947 г., когда отечественные специалисты  разработали новую систему АТС - декадно-шаговую (АТС-47). Ее внедрение  в эксплуатацию состоялось в 1949 г. Основными коммутационными элементами АТС декадно-шаговой системы стали столинейные подъемно-вращательные искатели (ДШИ-100), вращательные искатели (ШИ-11) и плоские телефонные реле (РПН).

     А мировая телефонная индустрия в  это время работала над созданием более совершенных АТС. Для управления АТС применялись бесконтактные коммутационные элементы - электронные и ионные лампы, электронно-лучевые трубки, полупроводниковые приборы и т. д. В 1954 г. в Осло было введена в эксплуатацию механо-электронная АТС на 2 тыс. номеров, предложенная бельгийскими инженерами. В своем проекте они использовали координатный соединитель типа Кроссбар, разработанный в 1913 г. американцем Дж. Рейнольдсом и в 1919 г. усовершенствованный шведским инженером Г. Бетуландером.

   В том же 1954 г. в Англии был испытан макет АТС, полностью построенной на электронных приборах. Так начиналась новая эра телефонии - электронная.

2. Классификация сетей  связи

1. Сети связи как часть инфраструктуры

     Основой развития электросвязи СССР была Общегосударственная единая автоматизированная сеть связи (ЕАСС), обеспечивающая функционирование телефонной, телеграфной передачи и прием газетных полос, передачу данных радиовещания и телевидения. [⁸]

     В период перестройки были проведены работы по преобразованию сети ЕАСС во Взаимоувязанную сеть связи Российской Федерации (ВСС РФ) с учетом структурных преобразований страны и развития новейших технических средств.

     Связь Российской Федерации как часть инфраструктуры страны представляет собой совокупность сетей, служб и оборудования связи, расположенных и функционирующих на территории страны. Она предназначена для удовлетворения потребностей населения, органов государственной власти и управления, обороны, безопасности, правопорядка, а также, пользователей всех категорий в услугах электросвязи.

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

Первичная сеть ВСС представляет собой совокупность узлов, линий передачи, типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов ВСС. 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 иа базе сети связи (или совокупности сетей связи), обеспечивающую обслуживание связью пользователей с целью удовлетворения их потребностей в определенном наборе услуг электросвязи. Различают два вида служб электросвязи: службы переноса и телеслужбы (службы предоставления связи).

     Служба переноса обеспечивает только возможность передачи сигналов между стыками сети. Оконечные устройства не входят в службы переноса.

     Телеслужба обеспечивает полную реализацию (включая функцию оконечных устройств) возможностей определенного вида связи между пользователями. Телеслужба организуется на базе службы переноса и оконечных устройств. Примерами телеслужб являются службы телефонной связи, телекса, бюрофакса. В качестве составной части соответствующей телеслужбы в архитектуру входят оконечные устройства, располагающиеся у пользователя.

     Помимо принятого разделения сетей ВСС на первичные и вторичные возможно другое двухуровневое разделение: на транспортную сеть и сеть доступа.

     Транспортная сеть связи состоит из междугородной и зоновых (региональных) сетей связи. Сеть доступа (абонентская сеть или сеть абонентского доступа) является местной сетью. Транспортная сеть предназначена для передачи высокоскоростных (широкополосных) потоков сообщения и их накопления.

     Сеть доступа состоит из абонентских линий (на металлических или оптических кабелях или радиоканалах) с подключенными к ним абонентскими оконечными устройствами местных станций коммутаций, соединяющих их линии передачи и линии передачи к узлам транспортной сети.

     Использование технических средств на первичной сети общего пользования

     Основным средством цифровизации первичной сети должны быть цифровые СП, обеспечивающие образование следующих цифровых каналов и групповых цифровых трактов:

- основных цифровых каналов 64 кбит/с;

- первичных цифровых каналов и цифровых групповых трактов 2048 кбит/с;

- вторичных цифровых каналов и цифровых трактов 8448 кбит/с;

- третичных цифровых каналов и цифровых групповых трактов 34368 кбит/с;

- четвертичных цифровых каналов и цифровых групповых трактов 139264 кбит/с;

- групповых цифровых трактов СЦИ первого уровня 155520 кбит/с;

- групповых цифровых трактов СЦИ четвертого уровня 622080 кбит/с;

- групповых цифровых трактов СЦИ шестнадцатого уровня 2488320 кбит/с.

     По территориальному признаку и назначению первичные и вторичные сети подразделяются на магистральную (междугородную - для вторичных сетей), внутризоновые (зоновые) и местные сети, а также международные сети.

     Магистральные сети связи - технологически сопряженные междугородные сети электросвязи, образуемые между центром Российской Федерации и центрами субъектов Федерации, а также центрами субъектов Федерации между собой.

     Зоновые (региональные) сети связи - технологически сопряженные сети электросвязи, образуемые в пределах территории одного или нескольких субъектов Федерации.

     Местные сети связи - технологически сопряженные сети электросвязи, образуемые в пределах административной или определенной по иному принципу территорий, не относящиеся к региональным сетям связи. Местные сети подразделяются на городские и сельские.

     Международные сети связи - технологически сопряженные с сетями связи иностранных государств сети электросвязи, находящиеся в ведении хозяйствующих субъектов, которым предоставлены права международных операторов.