Установка, конфигурация оборудования защищенных телекоммуникационных систем

1. Радиоприемные устройства систем связи. Особенности монтажа

На РРЛ, ТРЛ и в ССС применяют супергетеродинные радиоприемники с аналогичными структурными схемами, блоки которых выполняют по аналогичным принципиальным схемам. В этой главе схемы блоков рассмотрены, в основном, на примере радиоприемников РРЛ.В супергетеродинном приемнике (рис.6.1) частоту принятого сигнала преобразуют в смесителе СМ в промежуточную. Основное усиление сигнала происходит в УПЧ-1 и УПЧ-2. Усиления по радиочастоте (до смесителя) на РРЛ, как правило, нет. Так как сигнал на входе приемника достаточно слабый, то необходимо, чтобы были малы собственные шумы не только смесителя, но и первых каскадов УПЧ. Поэтому схема содержит предварительный малошумящий УПЧ2 и основной УПЧ3, охваченный АРУ. К выходу приемника по ПЧ подключен частотный демодулятор, состоящий из амплитудного ограничителя АО, частотного детектора ЧД и выходного усилителя ВУ. На выходе радиоприемника ТФ ствола получают МТС. В приемниках ТРЛ и спутниковых систем связи, где уровень входного сигнала много меньше, чем в приемниках РРЛ, перед смесителем устанавливают МШУ. Входная цепь радиоприемника ПФ предназначена для передачи полезного СВЧ сигнала от АФТ к МШУ или смесителю и подавления мешающих сигналов. Гетеродинный тракт приемника называют также гетеродином ГЕТ. Устройства, включенные между выходом АФТ и входом демодулятора, образуют линейную часть радиоприемника. Рассмотрим основные технические параметры радиоприемника. Коэффициент шума радиоприемника представляет собой отношение мощности шума, измеренной на выходе линейной части радиоприемника при температуре 293К, к мощности шума, которая была бы на этом выходе, если бы источник сигнала был единственным источником шума. Источником сигнала является приемная антенна. Вместе с сигналом во входную цепь приемника поступают собственные тепловые шумы антенны.

Проектирование радиорелейной линии начинается с поиска и установления наиболее подходящих точек для прохождения информационной трассы. В зависимости от того, насколько удачно и правильно выбрана информационная трасса, зависит стоимость реализации и эксплуатации вероятной радиорелейной линии. Все возможные варианты расположения РРЛ наносятся на интерактивную карту.
После этого производится математический расчёт с целью определить необходимое количество устанавливаемых станций и оптимальные высоты для установки антенн каждой станции.
Самым удачным вариантом считается тот, при расчёте которого требуются наименьшие высоты антенных опор (обычно на крышах строений) и наибольшая длинна пролёта.
Так же удачными считаются те варианты, когда при разработке трассы радиорелейной линии удаётся задействовать малое количество станций, которые установлены в населённых пунктах с развитыми коммуникациями.

2. Методы подавления электромагнитных шумов и помех

Основные методы снижения уровня электромагнитных помех и шумов:

1. Применение экранов в качестве корпусов электронных приборов.

2. Экранирование отдельных узлов аппаратуры.

3. Правильное построение электронных схем для снижения паразитных параметров.

4. Применение помехоподавляющих фильтров (ППФ).

Экранирование препятствует распространению излучаемых электромагнитных помех за пределы источника шума.
Корпус аппарата должен служить электромагнитным экраном для шума, излучаемого отдельными узлами и препятствовать проникновению ЭМП из окружающего пространства в аппарат.
В конструкции корпуса следует использовать магнитные материалы на металлической основе. Для пластиковых корпусов имеется ассортимент проводящих красок, которые можно использовать для экранирования корпуса от электромагнитных помех. Экранирование отдельных узлов аппаратуры позволяет снизить помехи, излучаемые отдельными узлами.
Примером может служить трансформатор или дроссель с сердечником, имеющим воздушный зазор. Такой моточный узел создает интенсивное электромагнитное поле, влияющее на соседние компоненты преобразователя. Проблему можно решить с помощью экрана, выполненного из медной фольги. Подобный экран может быть использован в силовом трансформаторе преобразователя. Экран соединяют с общей точкой на стороне первичной или вторичной обмоток.
В импульсных источниках с ШИМ существует несколько основных источников ЭМП. Основным источником шума является входная схема питания. Она содержит высокочастотный ключ, первичную обмотку трансформатора и конденсатор входного фильтра. Конденсатор входного фильтра обеспечивает импульсы тока трапецеидальной формы, необходимые источнику питания. Другим источником шума являются дорожки печатной платы, на которой расположены компоненты преобразователя. Дорожки должны быть максимально короткими и широкими. Широкие дорожки имеют меньшую индуктивность, чем тонкие. Длина дорожек обусловливает частоты ЭМП, излучаемых в окружающее пространство. Для того чтобы уменьшить длину соединений, конденсатор входного фильтра и ключ должны располагаться рядом с трансформатором. Кроме того, используемые конденсаторы должны иметь малые значения эквивалентного последовательного сопротивления и эквивалентной последовательной индуктивности. Чем больше значения этих паразитных параметров, тем большими будут синфазные кондуктивные помехи на входе источника питания.
Сетевые фильтры должны ослаблять колебания высокой частоты и пропускать без ослабления колебания низкой (промышленной) частоты. Поэтому их реализуют на основе фильтров нижних частот (ФНЧ). Помехоподавляющие фильтры реализуют путем каскадного соединения Г-образных или Т-образных звеньев. Комбинируя такие звенья, добиваются нужного уровня затухания. Структура фильтра определяется во многом внутренним сопротивлением источника помех, сопротивлением сети и видом помех. На рисунке показана типовая схема двухзвенного фильтра, обеспечивающего подавление синфазных и дифференциальных помех.

3. Внедрение NGN сетей

Основное отличие сетей следующего поколения от традиционных сетей в том, что вся информация, циркулирующая в сети, разбита на две составляющие: сигнальная информация, обеспечивающая коммутацию абонентов и предоставление услуг; и непосредственно пользовательские данные, содержащие полезную нагрузку, предназначенную абоненту (голос, видео, данные). Пути прохождения сигнальных сообщений и пользовательской нагрузки могут не совпадать.
Сети NGN базируются на интернет-технологиях, включающих в себя протокол IP и технологию MPLS. На сегодняшний день разработано несколько подходов к построению сетей IP-телефонии, предложенных организациями ITU-T и IETF: H.323, SIP и MGCP

H.323
Первый в истории подход к построению сети IP-телефонии на стандартизованной основе предложен Международным союзом электросвязи в рекомендации H.323. Сети, построенные на базе протоколов H.323, ориентированы на интеграцию с телефонными сетями и могут рассматриваться как наложенные на сети передачи данных сети ISDN. Например, процедура установления соединения в данных сетях базируется на рекомендации ITU-T Q.931.

SIP
Изначально предпочтение отдавалось протоколу H.323, но после выявления ряда проблем с NAT traversal и абонентской линией (англ.), более широкое применение стал получать протокол SIP. На данный момент SIP широко применяется для предоставления услуг VoIP. Одной из важнейших особенностей протокола SIP является именно его независимость от транспортных технологий.\

MGCP
Третий метод построения сетей NGN связан с принципом декомпозиции шлюзов. При использовании протокола MGCP каждый шлюз разбивается на три функциональных блока:

1. Медиа шлюз- отвечающий за передачу пользовательских данных;

2. Сигнальный шлюз- отвечающий за передачу сигнальной информации;

3. Контроллер шлюзов- устройство управления, где заключен весь интеллект декомпозированного шлюза.

На сегодняшний день, основным устройством для голосовых услуг в сетях NGN является Softswitch — программный коммутатор, управляющий сеансами VoIP. Также немаловажной функцией программного коммутатора является связь сетей следующего поколения NGN с существующими традиционными сетями ТфОП, посредством сигнального шлюза и медиашлюза, которые могут быть выполнены в одном устройстве. В терминах сети на базе протоколов H.323 программный коммутатор выполняет функции контроллера зоны H.323, в терминах сети на базе MGCP он выполняет функции контроллера шлюзов.
В архитектуре IMS программный коммутатор (MGCF) выполняет функцию взаимодействия сетей пакетной коммутации с сетями канальной коммутации.

В настоящее время проблема перехода от традиционных сетей с коммутацией каналов к сетям с коммутацией пакетов (NGN) является одной из наиболее актуальных для операторов связи. Перспективные разработки в области IP-коммуникаций связаны с созданием комплексных решений, позволяющих при развитии сетей следующего поколения сохранять существующие подключения и обеспечить бесперебойную работу в любой сети телефонного доступа: на инфраструктуре медных пар, по оптическим каналам, на беспроводной (WiMAX, WiFi) и проводной (ETTH, PLC и т. д.) сети. Согласно концепции «неразрушающего» перехода к NGN[2], подобные решения должны позволять точечно переводить отдельные сегменты на новые технологии без кардинальной смены всей структуры сети. В частности, решения для «неразрушающего» перехода к NGN должны отвечать следующим требованиям:

1. Интеграция в существующую сеть оператора, поддержка не только новой транспортной технологии, но и привычной модели управления;

2. Полностью модульная архитектура с возможностями географического распределения и резервирования;

3. Возможность гибкого увеличения производительности путём приобретения лицензий и добавления в систему серверов;

4. Возможность внедрения новых видов услуг в минимальные сроки;

5. Соответствие требованиям законодательства об архитектуре сети.

Оборудование для сетей связи следующего поколения производят компании Alcatel-Lucent, Avaya, Cisco Systems, Huawei, Siemens и др. Одними из крупнейших российских производителей NGN-решений является компании «Протей» и SwitchRay («МФИ Софт»).1.