Отличительными особенностями магистральных, дорожных и отделенческих ОТС являются: линейное расположение абонентских пунктов вдоль железных дорог при среднем расстоянии между ними 5—10 км; значительная протяженность обслуживаемых участков; оперативно-служебный характер каждого вида связи, ее особое назначение и самостоятельная область применения; односторонний способ ведения переговоров; неравномерность распределения нагрузки между пунктами, так как наибольшее количество переговоров абоненты линейных пунктов ведут с руководителями, находящимися в центрах управления на дорожных, отделенческих и участковых станциях, а число переговоров внутри участка между абонентами линейных пунктов сравнительно невелико.
Эти особенности определили необходимость организации каждого вида ОТС по выделенному каналу. При организации связи наиболее дорогостоящими являются линейные сооружения. Так как ОТС применяется на всей сети железных дорог, то выбор наиболее рациональной и экономичной структуры сетей ОТС имеет существенное значение.
Сети с индивидуальными и групповыми каналами. Если при линейном расположении пунктов (рис. 2.3. а) организовать связь распорядительной станции PC (станции, где находится аппарат управления) со станциями вдоль участка железной дороги по индивидуальным каналам, то общая протяженность сети составит:
L1=0,5n (n—1) l, (2.1)
где n — количество станций сети;
l — среднее расстояние между пунктами.
При такой структуре использования индивидуальных каналов низкое, т.к. нагрузка на такие каналы невелика.
Например, в каналах ПС и ЛПС исходящая нагрузка от линейной станции к распорядительной не превышает, соответственно, 0,05 и 0,01 Эрл, а от одной линейной станции к другой в среднем составляет 0,001 Эрл. В каналах ПДС, СДС, ЭДС исходящая нагрузка от одной линейной станции к другой составляет еще меньшую величину. Низкая нагрузка, необходимость заводить все виды связи практически на каждую линейную станцию, ведение индивидуальных, групповых и циркулярных (общих) разговоров, служебный характер переговоров привели к построению ОТС с использованием групповых каналов (рис. 2.3,б), в которые параллельно включаются аппараты абонентов линейных станций. В этом случае протяженность сети составляет:
L2 = (n-1) l (2.2)
Уменьшение протяженности сети, а следовательно, и затрат на линейные сооружения согласно формулам (2.1) и (2.2): r=L1/L2=n/2. Таким образом, организация группового канала технологической связи значительно уменьшает затраты на реализацию конкретного вида ОТС.
Применение групповых каналов повышает использование линейных сооружений, так как каждым каналом пользуются абоненты n линейных станций, а не одна. Групповой принцип подключения к каналу абонентских установок на линейных станциях облегчает организацию связи совещаний. Таким образом, использование группового канала по сравнению с индивидуальными более эффективно. Следует отметить, что при применении групп каналов отсутствует секретность связи, т. к. пользователи могут прослушивать разговоры других абонентов, включенных в этот же канал. Однако, в силу того, что по каналам ОТС ведутся служебные переговоры, этим недостатком пренебрегают. Для того чтобы абоненты не мешали друг другу, телефонные аппараты подключаются к групповому каналу только в момент ведения переговоров. В свою очередь переговоры могут осуществляться только с разрешения и под контролем руководителя (диспетчера) или оператора, который устанавливает соединение.
Для раздельного вызова промежуточных пунктов, включенных в групповой канал, применяют кодированный вызывной сигнал. Для того чтобы можно было вызвать каждого абонента индивидуально, промежуточный пункт линейной станции должен иметь приемник избирательного вызова, срабатывающий при поступлении кодированного сигнала с индивидуальными отличительными признаками. Согласно технологии ведения переговоров по групповым каналам наряду с индивидуальным вызовом требуется посылать от распорядительной станции одновременно вызов группе промежуточных пунктов или всем пунктам, включенным в канал.
Система телефонной связи, обеспечивающая посылку индивидуального, группового и общего (циркулярного) вызовов, называется избирательной.
В один групповой канал обычно требуется включать до 20—30 промежуточных пунктов. Если предположить, что их входное сопротивление Zвх мало, то затухание группового канала в целом увеличится и качество передачи речи будет низким. Поэтому телефонные, аппараты избирательной связи должны иметь высокое входное сопротивление, превышающее волновое сопротивление канала Zв не менее чем в 10 раз во избежание шунтирования при снятой трубке одним аппаратом других. К особенностям связи по групповому каналу относится также односторонний (полудуплексный) способ ведения переговоров, обуславливающий включение переговорных устройств на распорядительных и промежуточных станциях по переменной схеме. Все это потребовало разработки особых принципов построения сетей технологической связи и специального оборудования для различных видов технологической связи.
Сети станционной ОТС строятся по радиальному принципу. У руководителей технологического процесса устанавливаются коммутаторы оперативной связи (КТС), а у абонентов - телефонные аппараты с центральным электропитанием (ЦБ) (рис. 2.3., в).
Для организации производственной административно-хозяйственной и диспетчерской связи применяют специальные коммутаторы производственной связи, в которые включают линии прямых абонентов с телефонными аппаратами ЦБ, а сеть связи строят по радиальному принципу.
Конфигурация связей, организованных по групповому каналу в пределах участка управления технологическим процессом, может быть самой разнообразной — от линейной до разветвленной. Причем руководитель технологическим процессом может находиться на станции, удаленной от участка управления. В этом случае распорядительная станция (PC) соединяется с групповым каналом на участке управления по так называемому обходному каналу, в качестве которого используются каналы тональной частоты.
Магистральные и дорожные технологические телефонные связи также организуются по групповым каналам с применением (МРС, ДРС, МСГВ, МСГМ и др.) и без применения (МСС, ДСС, ОСС и др.) избирательного вызова.
В данном случае групповой канал ТЧ организуется между РС и исполнительными станциями (ИС). В свою очередь к ИС подключаются физические групповые каналы (рис. 2.3, г).
Отделенческие виды ОТС организуют в основном по физическим групповым каналам. При этом каждый вид связи требует отдельной физической цепи воздушных и кабельных линий, что обусловливает низкие технико-экономические показатели: увеличение объема линейных сооружений, низкое качество передачи речи, высокие эксплуатационные расходы. Для устранения этих недостатков были разработаны системы передачи, позволяющие организовать на отделении групповые каналы ТЧ (аналоговые системы передачи К-24Т и К-3Т). Применение групповых каналов ТЧ для организации отделенческих видов ОТС позволило повысить качество передачи речи и эффективность использования линейных сооружений.