УЗБЕКСКОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ

ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра ТС и СК

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ

И СИСТЕМЫ

Конспект лекций для бакалавров направлений образования:

5340100 – Экономика (по отраслям)

5340200 – Менеджмент (по отраслям)

Ташкент 2004

Предисловие

С момента зарождения человеческого общества возникла необходимость обмена информации. Во все времена люди прилагали множество усилий для изобретения и совершенствования способов и средств ее передачи. Гонцы, акустические и световые сигналы, голубиная почта – все это было использовано человеком для передачи информации.

В большинстве случаев своевременная доставка информации играла решающую роль в судьбах не только отдельных людей, но и целых государств. Поэтому люди стремились создать такие средства и способы, которые могли бы обеспечить быструю передачу информации на любое, как можно большее, расстояние. Такая возможность появилась только в 17-19 столетиях, когда были открыты и проверены на практике основные законы электричества. На основе этих открытий разработаны основы развития сетей электросвязи всех уровней.

Сеть электросвязи – это комплекс технических средств, которые обеспечивают перенос информации любого вида, используя различные среды распространения этих сигналов.

Широкое развитие информационно-коммуникационных технологий является глобальной тенденцией мирового развития последних десятилетий. В современном, динамично развивающемся мире, информационно - коммуникационные технологии играют важную роль в политическом и экономическом развитии общества.

Президентом Республики Узбекистан и Кабинетом Министров Республики Узбекистан в последние годы приняты ряд решений по реализации стратегических приоритетов развития компьютеризации и информационно – коммуникационных технологий. Среди них следует выделить:

- введение в учебный процесс в высших учебных заведениях прогрессивных систем обучения, основанных на овладении и активном использовании современных компьютерных и информационных технологий;

- организация подготовки высоко квалифицированного кадрового потенциала для работы в сфере информационно – коммуникационных технологий.

Данный конспект по дисциплине Телекоммуникационные сети и системы позволит студентам направлений образований Менеджмент и Экономика изучить принципы построения телекоммуникационных сетей и их составных частей.

О г л а в л е н и е

Лекция 1	Введение. История развития электросвязи. Закон о телекоммуникациях Узбекистана. ……………………	4
Лекция 2	Континентальные и национальные телекоммуни-кационные сети ………………………………………...	9
Лекция 3	Зоновые телекоммуникационные сети ……………….	16
Лекция 4	Местные телекоммуникационные сети ………………	20
Лекция 5	Телекоммуникационные сети интеллектуальные, компьютерные, глобальные спутниковые, транковые, сотовые и т.д. ……………….…………………………..	28
Лекция 6	Некоторые сведения из теории распределения информации. Принципы расчета объема средств телекоммуникаций………………………………………	38
Лекция 7	Оконечное абонентское оборудование телекоммуникационных сетей. Простейшие телефонные аппараты …………………………………..	44
Лекция 8	Телефонные аппараты и другие оконечные абонентские терминалы………………………………...	49
Лекция 9	Принципы автоматической коммутации. Назначение, классификация и структурная схема КУ ……………	64
Лекция 10	Элементная база систем коммутации …………………	69
Лекция 11	Принципы построения коммутационных полей систем коммутации……………………………………...	81
Лекция 12	Аналого-цифровое преобразование. Коммутацион-ное поле ЦСК ………………………….	89
Лекция 13	Управляющие устройства аналоговых систем коммутации ……………………………………………..	97
Лекция 14	Управляющие устройства систем ЦСК ……………….	106
Лекция 15	Обобщенная структура коммутационного узла. Декадно-шаговые системы ……………………………	110
Лекция 16	Координатные коммутационные системы …………...	114
Лекция 17	Квазиэлектронные коммутационные системы ……….	123
Лекция 18	Цифровые системы коммутации ………………………	131
Литература	…………………………………………………………….	137

ЛЕКЦИЯ 1

ВВЕДЕНИЕ. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ.

ЗАКОН О ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯХ УЗБЕКИСТАНА

1. НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ

- Октябрь 1832 г. – разработан электромагнитный телеграф. Организована связь Зимнего с Министерством путей сообщения.

- Русский инженер Якоби и американец Морзе независимо друг от друга изобрели пишущий телеграфный аппарат. Заслуга Морзе – телеграфная азбука. На основе этой разработки организованы связи:

а) Петербург – Царское село - 1841г. протяженностью 25 км.

б) Вашингтон – Балтимор - 1843г. протяженностью 63 км.

- 1866г. организация кабельной телеграфной связи Европа – Азия через Атлантический океан.

- 1837г. попытки передачи человеческой речи с помощью электрических сигналов.

И только через 40 лет в 1876г. американцем Беллом изобретен электромагнитный телефон.

- 1878г. русским инженером Махальским изобретен угольный микрофон.

- 1882 – 1883 г.г. появление первых телефонных станций.

- 7 мая 1895г. – изобретение радио.

- 1900г. впервые была использована радиосвязь при спасении рыбаков в море.

- Июнь 1921г. – заключен первый междугородный договор на эксплуатацию междугородных линий России с Данией.

- 1918 – 1922г.г. в Москве построена первая радиовещательная станция мощностью 12кВт.

- 1924г. построены радиовещательные станции в городах Ленинграде и Горьком.

2. ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ ДВАДЦАТЬ ПЕРВОГО ВЕКА

21 век – «век атомной энергии и космоса», но он и век информации. По некоторым научным подсчетам объем знаний за последние десятилетия увеличился в 2 – 3 раза, а общий объем потоков информации увеличился более, чем в 30 раз.

Эта информация передается через сети информационных телекоммуникаций, т.е. через сети связи:

- транспортные средства перевозки письменной и печатной продукции;

- линии связи передачи электрических сигналов;

- устройств распространения сигналов.

Эти сети должны постоянно совершенствоваться и увеличивать пропускную способность, т.к. число оконечных терминалов непрерывно растет, растут и потоки информации. Значит соответствующим образом должны развиваться и совершенствоваться телекоммуникационные сети. Ведущий специалист в области теории информации Дж.Пирс еще в 1962 г. сказал, что «система электросвязи является самым сложным сооружением, созданным руками человека».

Любая информация может быть разделена на следующие виды:

- воспринимаемая слухом;

- воспринимаемая зрением;

- воспринимаемая приборами, в том числе ЭВМ и РС.

Информация может передаваться различными способами:

- почтовой связью для передачи письменных и звуковых сообщений (звуковое письмо, пластинка, фото письмо, магнитная лента и т.д.);

- средствами электросвязи.

Сети электросвязи представляют собой сети для организации связи большого количества разных типов терминалов одностороннего и двустороннего действия (телефонных, телеграфных, вещания, телевидения, радиосвязи и т.д.).

Сети электросвязи – это технические средства, с помощью которых организуется электросвязь рассредоточенных источников и приемников информации. Состав сети электросвязи:

- терминалы (внешняя среда);

- системы передачи;

- системы коммутации или распределения.

Следует отметить, что техника передачи речевой информации развивается более 100 лет, а электровычислительная техника развивается активно только последние три-четыре десятилетия. Однако они очень хорошо дополняют друг друга. Свидетельством тому служат современные Цифровые системы коммутации (ЦСК).

3. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ

Любой телекоммуникационный тракт состоит из:

- оконечных терминалов;

- систем передачи;

- систем распределения (коммутационных узлов КУ).

По виду информации терминалы могут быть для передачи звуковой информации, изображения и передачи данных. По форме предоставления информации терминалы могут быть аналоговыми и дискретными.

Аналоговые терминалы – это телефонные и телеграфные аппараты, фото и телекамеры, телевизоры, радиоприемники и т.д.

Дискретные терминалы – это аппаратура передачи данных, датчики и приемники дискретных сигналов и т.д.

1. Задача терминальных устройств – преобразование исходной информации в электрические сигналы, которые через каналы связи нужно передать от передающего конца (т.е. на входе канала связи) и вернуть этот сигнал в исходную форму на приемном конце. Эти функции передающего и приемного конца могут быть совмещены в одном терминале (телефон или телеграфный аппарат и т.д.) или выполнить раздельно (телекамеры, радиоприемники, телевизоры и т.д.).

Сейчас в век научно-технического прогресса происходит слияние систем связи с вычислительной техникой и другими более сложными функциями (персональный компьютер, электронно-управляющая машина и т.д.).

Аналоговый электрический сигнал характеризуется тремя параметрами:

- частотным спектром;

- динамическим диапазоном;

- уровнем сигнала и уровнем помех.

Дискретный электрический сигнал можно характеризовать этими же тремя параметрами, но лучше характеризовать скоростью передачи, т.е. количеством единиц информации в единицу времени (бит в секунду), а также вероятностью ошибок.

2. Системы передачи – это кабели разной конструкции, световодные и волоконно-оптические линии связи, эфирная среда (среда распространения радиоволн). Все эти среды должны создавать каналы передачи и обеспечивать эффективное использование среды путем создания многоканальных систем .

3. Системы распределения предназначены для организации связи и передачи электрического сигнала от одного терминала к другому. С этой целью системы должны быть снабжены коммутационными устройствами, обеспечивающими возможность соединения друг с другом каналов для организации сквозного пути прохождения сигналов между источниками и приемниками информации через скоммутированную сеть каналов. Упрощенно можно представить коммутационную сеть в виде организации связи терминалов посредством следующих структур сетей:

- сеть линий (каналов) “каждая с каждой”;

- сеть линий (каналов) радиальная;

- сеть линий (каналов) радиально-узловая.

Для организации связи между двумя терминалами необходимо скоммутировать отдельные участки тракта (каналы или линии). Эта функция выполняется системами распределения - коммутационными узлами (КУ).

Телекоммуникационные сети в общей обобщенной структуре представляют собой оконечные терминальные абонентские устройства (АУ), системы распределения – коммутационные узлы (КУ), связанные системами передачи.

Общая структура телекоммуникационного тракта представлена на рис.1

Рис. 1. Общая структура телекоммуникационного тракта

При построении телекоммуникационных сетей используются следующие основные понятия Закона Республики Узбекистан о телекоммуникациях:

- телекоммуникация – передача, прием, обработка сигналов, знаков текстов, изображений, звуков или иных видов информации с использованием проводных, радио, оптических и других электромагнитных систем;

- сеть связи – это сеть телекоммуникаций, представляющая собой совокупность средств телекоммуникаций для обеспечения передачи одного или нескольких видов информации: телефонной, телеграфной, факсимильной, передачи данных и других видов документальных сообщений, трансляцию телевизионных и радиовещательных программ;

- средства телекоммуникаций – это технические устройства, оборудование, сооружения и системы, позволяющие формировать, передавать, принимать, обрабатывать, коммутировать электромагнитные или оптические сигналы и управлять ими. К средствам телекоммуникаций относятся системы передачи и системы распределения;

- оконечное (терминальное) оборудование – абонентские устройства – это технические средства пользователей (телефонные, факсимильные, радио-телеприемные и др. устройства), взаимодействующие с сетями телекоммуникаций;

- абонентские линии обеспечивают связь абонентских устройств с системами распределения информации;

- соединительные линии или каналы – это линии связи между системами распределения (коммутационными узлами – КУ), которые могут быть физическими, уплотненными, радиорелейными, спутниковыми и т.д.

- система нумерации – это порядок распределения и присвоения нумерации (комбинации цифр или знаков) между операторами, провайдерами и оконечным (терминальным) оборудованием пользователей.

По телекоммуникационным сетям может быть передана информация трех видов: личная, специальная (научно-техническая, деловая, экономическая, статистическая и т.д.), массовая (газеты, журналы, радио, телевидения и т.д.).

Источниками и потребителями информации раньше был человек. Сейчас источниками и потребителями информации являются не только люди, но и разные технические устройства (вычислительные машины, факсы, персональные компьютеры, телеграфные аппараты и т.д.).

Следовательно, для передачи различных видов информации используются различные телекоммуникационные сети, объединенные в Телекоммуникационную сеть Узбекистана.

Примерами составных частей телекоммуникационных сетей Узбекистана могут служить сети автоматической телефонной связи, сети телеграфной связи, сети передачи данных, компьютерные сети, сети передачи полос газет и т.д. Все эти сети характеризуются обеспечением: техническим, методическим, информационным, организационным.

ЛЕКЦИЯ 2

КОНТИНЕНТАЛЬНЫЕ И НАЦИОНАЛЬНЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ

Рассмотрим построение всемирной телекоммуникационной сети передачи речевой информации (аналоговой или цифровой формы).

- Всемирная сеть передачи речевой информации строится на базе центров автоматической коммутации трех классов: СТ-1, СТ- 2 и СТ-3. Каждый из центров СТ-1 является оконечной международной станцией соответствующего телефонного континента. CТ-2 и СТ-3 помимо роли оконечной международной станции выполняют функции центров автоматического транзита.

- Вся территория земного шара разделена на девять зон коммутации – “телефонных континентов”, в каждой из которой устанавливается СТ-1. В таблице 1 представлены индексы “телефонных континентов”.

Таблица 1

Таблица индексов континентов и кодов государств

Индекс континента	Континент	Примеры кодов государств
1	Северная и Центральная Америка	США – 1 Канада - 1
2	Африка	Алжир – 213 Египет – 20
3 и 4	Европа	Великобритания – 44 Венгрия – 36 Дания – 45 Франция – 33
5	Южная Америка	Бразилия – 55 Мексика - 52
6	Малая Азия, Австралия, Океания	Австралия –61, Малайзия – 60, Таиланд - 66
7	Весь бывший СССР	СССР - 7
8	Центральная Азия и Дальний Восток	Китай – 86,Северная Корея – 850, Южная Корея - 82
9	Индия и Ближний Восток	Индия – 91, ОАЭ – 971, Турция – 90, Израиль – 972 Узбекистан – 998 Таджикистан - 992

В зоне коммутации СТ-1 строятся центры коммутации второго и третьего класса. Зона действия СТ-2, как правило, объединяет несколько стран. Иногда это одна страна. Зона действия СТ-3,как правило, ограничивается территорией одной страны. Например, такое большое государство как бывший СССР, должно было содержать СТ-1 и несколько СТ-2. СТ-3 на территории СССР не предусматривались. Однако в соответствии со сложностью национальной сети СССР и требованиями по количеству коммутируемых участков тракта, телекоммуникационная сеть бывшего СССР строилась без СТ-2 и СТ-3.

Центры коммутации СТ-1 соединяются между собой по способу «каждый с каждым» пучками каналов пути последнего выбора (ППВ).

Схема организации дальней международной связи между терминалами в разных «телефонных континентах» представлена на рис.2.

Рис. 2. Принципы организации дальней междугородной связи

Национальные государственные телекоммуникационные сети строятся на базе сетей более низкой иерархии, представляющих собой зоновые телекоммуникационные сети. Число зоновых сетей на телекоммуникационной сети государства может быть от одной до несколько сотен и поэтому код зоны представляет собой трехразрядное число, обозначаемое в структуре номера знаками АВС. Построение национальных сетей зависит от телефонной плотности в разных регионах, взаимного тяготения регионов, конфигурации территориальных образований, их размеров и т.д.

Структура номера, набираемого при организации дальней международной связи представляет собой:

8 – 10 - a b - АВС - ав - х - хххх

вых. МН a b g

на код

АМТС код зоны в

государства гос-ве

Подпись: Зоновый номер абонентского терминала

Подпись:

Подпись: Междугородный номер абонентского терминала

Подпись: Международный номер абонентского терминала

Для более эффективного использования линий на национальных сетях стран строятся специальные коммутационные узлы, функции которых отличны от функций АМТС. Если функции АМТС в зоне является организация международной, междугородной и внутризоновой связи абонентов зоны, то функциями узлов коммутации (УАК) являются обеспечение связи между АМТС разных зон. Местом расположения АМТС является обычно достаточно крупный административный центр (республиканский или областной), а УАК, как правило, размещается в местах пересечения мощных пучков линий связи.

Узлы автоматической коммутации также имеют свою иерархию. УАК-I (первый ранг) самый крупный узел, а УАК-II (второй ранг) более низкое звено и может охватывать несколько зон коммутации. УАК-I объединяет несколько регионов в УАК-II.

На телекоммуникационной сети государства может быть организовано несколько УАК-I, которые соединяются друг с другом по принципу «каждый с каждым». В том случае, если между некоторыми УАК-II существует значительное взаимное тяготение, то между ними организуются непосредственные связи, минуя УАК-I (рис.3), чтобы не перегружать последние.

Одним из примеров построения национальной телекоммуникационной телефонной сети может служить ОАКТС (Общегосударственная автоматически коммутируемая телефонная сеть страны – сеть бывшего СССР).

Вся территория СССР была разделена на 12 транзитных территорий. На каждой такой транзитной территории устанавливался узел автоматической коммутации первого класса УАК-1, предназначенный для установления только транзитных соединений. Все УАК-1 связаны между собой по принципу «каждый с каждым».

На каждой такой транзитной территории устанавливаются узлы автоматической коммутации второго класса УАК-II, если технико-экономическое обоснование подтвердит целесообразность замыкания нагрузки группы АМТС через УАК-II.

Число УАК в соединительном тракте между любыми двумя АМТС, расположенными на территории страны, не должно превышать четырех. Это вызвано требованием, что число коммутируемых участков в тракте должно быть не более 11. Этим же объясняется то, что на территории бывшего СССР не предусматривалось наличие коммутационного центра СТ-3. Самый длинный путь по числу коммутируемых участков между АМТС называется путем последнего выбора (ППВ). Например, коммутационный тракт между двумя АМТС может быть таким:

АМТС - УАК-П - УАК-1 - УАК-1 - УАК-П - АМТС

Схема организации связи на сети ОАКТС между коммутационными узлами представлена на рис. 3.

Рис. 3. Схема организации связи на сети ОАКТС

Если между двумя АМТС существует достаточно большое тяготение, то между этими АМТС организуются непосредственные пучки каналов. Эти пучки обеспечивают обслуживание 80-90% всей поступающей на них нагрузки. Это кратчайший путь обслуживания нагрузки. Такие пучки линий называются пучками прямого пути. Оставшаяся, необслуженная нагрузка называется избыточной (10-20%) и направляется по обходным путям.

Всего для каждого соединения должно быть организовано помимо прямого пути несколько обходных путей и путь последнего выбора (рис.4).

Соединительные пути выбираются в порядке увеличения длины путей:

- прямой путь (самый короткий) АМТС-1 - АМТС-2;

- первый обходной путь АМТС-1, УАК-II другой территории

АМТС-2;

- второй обходной путь АМТС-1, УАК-II своей территории, АМТС-2 и т.д . другие обходные пути и, наконец,

- путь последнего выбора АМТС-1, УАК-1 и УАК-II своей территории, УАК-1 и УАК-II другой территории, АМТС-2.

Рис. 4. Схема организации связи между двумя АМТС

В состав сети ОАКТС входило 172 зоны, объединенные в 12 транзитных территории. В каждой транзитной территории размещался УАК-1. Все УАК-1 были связаны между собой по способу «каждый с каждым». В соответствии с дальней перспективой предполагалось, что число зон на сети ОАКТС должно было возрасти до 400. Поэтому выбор АМТС зоны осуществлялся набором трех знаков АВС. Например: Москва – 095, Ленинград – 812, Ташкент – 371, Алма-Аты – 327 и т.д.

Для организации соединительного тракта между двумя любыми оконечными терминалами ОАКТС выполнялся следующий набор знаков номера:

8 – АВС - ав - х - хххх

При этом наборе мог быть скоммутирован нижеприведенный тракт:

Территория i

Территория j

Из сети ОАКТС выделилась в самостоятельную национальную сеть Телекоммуникационная сеть Республики Узбекистан.

Телекоммуникационная сеть Узбекистана состоит из 13 телекоммуникационных зон (12 областей и Каракалпакистан). На национальной сети Узбекистана функционируют один УАК-1 (г.Ташкент.) и три УАК-II (в г.г. Намангане, Бухаре, Самарканде). В связи с выделением телекоммуникационной сети РУз в самостоятельную национальную сеть изменился порядок набора номера при выборе абонента РУз и абонента ОАКТС. Причем в настоящее время сеть ОАКТС для России переименована во Взаимоувязанную сеть связи (ВСС). Организация связи между абонентами РУз и ВСС в настоящее время (переходный период) осуществляется по старому набору, соответствующему сети ОАКТС и новому набору, соответствующему кодам соответствующих государств. Для России код государства остался «7», а РУз присвоен код «998». Развитие телекоммуникационных сетей Узбекистана основано на Законе РУз «О телекоммуникациях».

Основная структура телекоммуникационной сети РУз в плане наличия крупных узлов коммутации представлена на рисунке 5.

Рис. 5. Структура телекоммуникационной сети Узбекистана

Для организации связи между абонентом ВСС и абонентом сети Узбекистана необходимо выполнить следующий набор:

- исходящая связь от абонентов Узбекистана к абоненту ВСС

8 - - АВС - ав - х - хххх

- входящая связь к абоненту Узбекистана (существующий набор)

8 - 10 - abc - АВС - ав - х - хххх

- входящая связь к абоненту Узбекистана (перспективный новый набор)

Международный код РУз «998»

Выход на МН

Выход на АМТС

0 - 0 - abc - ВС - ав - х - хххх

Зона сетиРУз.

Внутризоновый номер абонента

Л Е К Ц И Я 3

ЗОНОВЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ

Зоновые телекоммуникационные сети (ЗТС) являются составной частью национальных сетей отдельных государств, т.е. это низшее звено в иерархии сетей отдельных государств.

Зоновая телекоммуникационная сеть включает в свой состав до нескольких десятков местных сетей (городских и сельских). ЗТС - это совокупность местных сетей связи, коммутационных устройств и средств передачи информации.

ЗТС охватывает большие территории, во многих случаях это территория одной административной территории. Иногда это территория более больших административных образований, вплоть до целых стран (Литва, Эстония, Молдова и т. д. представляют одну телекоммуни-кационную зону). На территории административной области может быть организовано несколько телекоммуникационных зон. Например: город Москва одна зона, а пригородная территория – другая зона. Или на территории Нью-Йорка организовано три телекоммуникационные зоны (Нью-Йорк центр, Манхеттен и Бруклин). Все зависит от числа оконечных терминалов, их плотности и площади зоны.

На территории бывшего СССР существовало 172 зоны, в России – 81, на Украине – 27, РУз – 13 зон и т.д.

Центром зоны является АМТС, которая обеспечивает международной, междугородной и внутризоновой связью, абонентские терминалы своей зоны. Иногда число АМТС в зоне может быть и больше единицы.

Признак зоны – единая семизначная зоновая нумерация абонентских терминалов местных телекоммуникационных сетей.

Рассмотрим структуру Ташкентской зоны. Она состоит из телекоммуникационной сети ГТС областного центра (ГТСоц), ГТС областного подчинения (ГТСоп) и сельских телефонных сетей (СТС). ГТСоц, ГТСоп, СТС представляют собой местные телефонные сети зоны, количество которых определяется знаками «ав» в общей структуре междугородного или международного номера и, следовательно, количество их может быть до 100.

Фрагмент телекоммуникационной сети Ташкентской зоны представлен на рис.6

ГТС ОП

Рис. 6. Фрагмент Ташкентской телекоммуникационной зоны

Любому абонентскому терминалу зоны присваивается семизначный номер в соответствии со структурой:

ав - х - хххх

номер местной номер абонентской

сети в зоне линии на местной телефонной сети

Максимальная емкость зоны составляет 8.000.000 абонентских терминалов.

Нумерация абонентских терминалов на местных сетях будет следующая:

- абоненты ГТСоц х – хххх при емкости сети менее 80.000 номеров;

вх – хххх при емкости сети менее 800.000номеров;

авх – хххх при емкости более 800.000 номеров;

- абоненты ГТСоп х – хххх;

- абоненты СТС - ххххх.

Для организации связи между абонентскими терминалами разных местных сетей создается внутризоновый тракт через АМТС данной зоны.

Внутризоновый номер абонентских линий независимо от вида местной сети имеет семизначную структуру:

ав - ххххх.

Номер абонентской линии на национальной сети для любого терминала зоны будет иметь следующую структуру:

АВС - ав - ххххх - существующий набор;

ВС - ав - ххххх. – перспективный набор.

Код национальной телекоммуникационной сети Узбекистана - «998» .

Максимальная емкость одной зоны в плане количества местных телефонных сетей определяется знаками «ав» номера и может быть равной до 100. Например, Ташкентская зона в 1987г. состояла из 22 местных телефонных сетей (без Ташкентской ГТС). На 1.10.99г. количество местных телефонных сетей увеличилось до 32. .

При автоматизации ВЗТС выбор любого абонента любой местной телефонной сети осуществляется набором:

8 - 2 - ав - ххххх - существующий набор;

0 - 2 - ав - ххххх. - перспективный набор.

При автоматизации внутризоновой связи вместо кода зоны АВС (ВС) набирается «2» - признак внутризоновой связи.

На 1.03.93г. в 9 областях РУз внутризоновая телефонная связь была автоматизирована на 75%. Доля внутризонового обмена в общем объеме составляла порядка 50%, внутриреспубликанский - 30%. Доля обмена на страны СНГ и дальнее зарубежье составляла порядка 20%.

Ниже в табл. 2 приводятся примеры кодов телекоммуникационных зон и местных телекоммуникационных сетей в зонах для национальной сети Узбекистана.

Таблица 2

Примеры кодов зон и местных сетей Узбекистана

Зона Ташкентская 371(71)

г. Аккурган 37155

г. Алмалык 37161

Зона Андижанская 3742

г. Акалтын 37476

г. Алтыкуль 37435

Зона Бухарская 365

г. Алат 36534

г. Вабкент 36533

Зона Джизакская 372

г. Бустан 37249

г. Гагарин 37231

Зона Кашкадарьинская 375

г. Бешкент 37557

г. Гузар 37555

Зона Навоийская 436

г. Бешработ 43656

г. Зарафшан 43657

Зона Наманганская 3692

г. Джумашуй 36945

г. Касансай 36965

Зона Каракалпакстан 361

г. Акмангит 36142

г. Беруний 36152

Зона Самаркандская 3662

г. Акташ 36643

г. Булунгур 36644

Зона Сурхандарьинская 37622

г. Ангор 37631

г. Байсун 37633

Зона Сырдарьинская 3672

г. Бахт 3673

г. Баяут 36732

Зона Ферганская 3732

г. Алтыарык 37343

г. Багдад 37347

Зона Хорезмская 362

г. Багат 36231

г. Гурлен 36236

ЛЕКЦИЯ 4

МЕСТНЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ

Сети, создаваемые на территориях городов или сельских районов, называются местными телекоммуникационными сетями.

Местные сети – базовое звено вышестоящих сетей, самый нижний, но наиболее важный уровень иерархии любой сети электросвязи. Их технические средства обеспечивают непосредственное удовлетворение потребностей пользователей в связи.

Способ построения местных телекоммуникационных сетей зависит от числа абонентских терминалов, размещения их и размеров территории.

К числу местных телекоммуникационных сетей относятся:

- сельские телекоммуникационные сети (СТС);

- городские телекоммуникационные сети областного подчинения (ГТС_оп);

- городские телекоммуникационные сети областного центра (ГТС_оц);

Рассмотрим их реализацию и нумерацию терминалов:

СТС – это местные сети, обеспечивающие связью абонентов на территории сельского административного района.

На сельской сети используются следующие виды систем распределения:

- Центральная станция (ЦС), расположенная в райцентре, является основным коммутационным узлом данного района и выполняет функции системы распределения в райцентре.

- Узловые станции (УС), расположенные в любом населенном пункте данного сельского района. В узловые станции включается «n» оконечных станций, относящихся к одному узловому району.

- Оконечные станции (ОС), расположенные в любом из населенных пунктов сельского района. Соединительные линии от ОС в зависимости от способа построения сети включаются в ЦС или УС.

СТС строятся либо по радиальному, либо по радиально-узловому способу (рис. 7).

Радиальный способ построения СТС – это такой способ, при котором все ОС включаются непосредственно в ЦС. При этом обеспечивается минимальное затухание телефонного тракта между абонентскими терминалами разных систем распределения, упрощается станционное оборудование и ускоряется процесс установления соединений.

Радиально-узловой способ построения СТС – это такой способ построения, при котором оконечные станции включаются в ближайшие УС, а УС - включаются в ЦС. Этот способ позволяет укрупнять пучки соединительных линий с целью лучшего их использования и применяется при условии технико-экономической целесообразности узлообразования.

Рис. 7. Способы построения сети СТС

Комбинированный способ построения СТС используется, исходя из конкретных условий и позволяет часть ОС включить в ЦС напрямую без УС, другую часть через УС.

В случае значительного тяготения между станциями и узлами может оказаться экономически целесообразным организовать на СТС непосредственные поперечные связи, минуя ЦС.

Все междугородные соединения абонентов СТС осуществляются через ЦС независимо от способа установления соединений (ручной, полуавтоматический или автоматический).

Нумерация абонентских терминалов на СТС при организации местной связи

- ХХХХХ.

Внутризоновый номер абонентского терминала СТС

- ав - ХХХХХ.

Междугородный номер абонента СТС на национальной телекоммуникационной сети РУз

- АВС - ав - ХХХХХ - (существующий номер);

- ВС - ав - ХХХХХ - (перспективный номер).

Международный номер абонента СТС

- 7 - АВС - ав - ХХХХХ - (в составе бывшего СССР);

- 998 - ВС - ав - ХХХХХ - (перспективный номер).

ГТС – городские сети относятся к числу местных сетей и могут подразделяться на ГТС областного центра и ГТС областного подчинения.

Существуют следующие способы построения городских телекоммуникационных (телефонных) сетей:

- нерайонированная сеть ГТС, в этом случае на сети существует только одна АТС и все оконечные терминалы включены в эту АТС;

- районированная сеть ГТС, при которой территория города разделена на несколько телефонных районов в каждом из которых установлена АТС. Связь между АТС организуется по способу «каждая с каждой». Максимальная емкость сети при этом способе построения сети равна 80.000 номеров. Нумерация оконечных терминалов пятизначная (ХХХХХ);

- районированная телефонная сеть с узлами входящих сообщений (УВС), в которых связь систем распределения (АТС) в пределах узлового района осуществляется по способу «каждая с каждой», а со станциями других узловых районов – через узлы входящих сообщений (УВС) соответствующих узловых районов;

- районированная телефонная сеть с УВС и с узлами исходящих сообщений (УИС). При этом способе связь между АТС в пределах одного узлового района осуществляется по способу «каждая с каждой», а со станциями других узловых районов через узел УИС своего УР и узел УВС узлового района, где расположена вызываемая АТС.

Рассмотрим примеры построения городских сетей:

- сеть «каждая с каждой» с числом АТС n = 4 (рис.8).

Рис. 8. Построение городской сети по принципу «каждая с каждой»

Общее количество пучков соединительных линий определяется по формуле:

r = n _АТС(n _АТС– 1) или для нашего примера равно r = 12.

Максимальное количество “n “ АТС при таком способе построения сети равно 8. Однако уже при количестве АТС 5-6 и дальнейшем увеличении числа АТС, сеть строится по способу “с УВС”, т.к. в этом случае способ “каждая с каждой” становится экономически нецелесообразным (много пучков).

Если, например, число АТС “n “ = 20, то число пучков соединительных линий при организации связи по способу “каждая с каждой” в соответствии с формулой выше будет равно 20 х 19 = 380. Это значит, что при увеличении числа АТС в 5 раз (20 : 4), число пучков соединительных линий увеличивается почти в 32 раза (380 : 12).

Следовательно, способ организации связи «каждая с каждой» можно использовать при малом количестве АТС на сети. Поэтому этот способ используется для построения сетей ГТС областного центра и областного подчинения при емкостях сетей меньше 80.000 номеров. Нумерация абонентских терминалов в этом случае будет:

- местная связь Х - ХХХХ

индекс АТС № аб.линии в АТС

- внутризоновая связь ав - Х - ХХХХ

индекс местной номер абонентской линии

сети в зоне на местной сети

внутризоновый номер аб. линии

- междугородный номер АВС - ав ХХХХХ (существующий)

ВС - ав ХХХХХ (перспективный)

код зоны внутризоновый номер аб.линии

номер аб. линии на телекоммуникационной РУз

международный номер 7 АВС- ав ХХХХХ (в составе СССР)

998 ВС- ав ХХХХХ (перспективный)

код страны номер аб.линии на национальной сети

номер аб. линии на всемирной телекоммуникационной сети

Сети с узлами УВС. При таком способе построения сети ГТС территория города делится на узловые районы (число которых может не соответствовать числу административных районов). Количество организуемых узловых районов принимается согласно технико-экономическому обоснованию по наименьшей стоимости. Рассмотрим схему организации связи на примере двух узловых районов, в которых имеется по три АТС.(рис. 9).

Рис. 9. Построение городской сети с УВС

Проанализируем структуру такой сети, которая характеризуется тремя разновидностями пучков соединительных линий:

- пучки линий для организации связи между всеми РАТС и всеми узлами УВС, за исключением своего узлового района - p1;

- пучки линий между УВС и РАТС своего узлового района - р2;

- пучки линий между РАТС каждого узлового района - р3.

Количество пучков каждого вида определяется по следующим формулам:

- р1 = n х (в – 1)

- р2 = в х к

- р3 = в х к (к-1) = n х (к –1), где «в» - количество узловых районов;

- «к» - количество АТС в узловом районе;

- «n» - общее количество АТС на сети.

Нумерация абонентских терминалов при организации местной связи имеет следующую структуру

в - Х - ХХХХ

индекс узла № АТС № аб.линии в АТС

Нумерация абонентских терминалов при организации внутризоновой, междугородной и международной связи будет такой же, как и в предыдущем случае.(сеть «каждая с каждой»).

При дальнейшем увеличении емкости сети организуются узлы исходящего сообщения (УИС). В этом случае для организация связи между двумя АТС разных узловых районов соединительный тракт содержит УИС исходящего узлового района и УВС другого входящего узлового района. Рассмотрим схему организации связи на сети ГТСоц при наличии УВС и УИС. (рис. 10).

Рис. 10. Построение сети ГТСоц с УВС и УИС

Приняв обозначения, принятые в предыдущем примере, можно привести формулы для определения числа разных пучков линий:

- р1 = в х (в – 1)

- р2 = 2в х к = 2n

- р3 = в х к х (к – 1) = n х (к – 1)

Из рис. 10 видно, что число пучков соединительных линий значительно уменьшается по сравнению с числом пучков соединительных линий двух предыдущих схем. (рис. 8 и рис. 9).

В случае большого тяготения между коммутационными узлами разных узловых районов (к одной АТС или нескольким АТС) между соответствующими коммутационными узлами могут организовываться укороченные пути (например, между АТС i и j рис. 11).

Рис. 11. Организация связи по укороченным путям

В этом случае организуется основной путь замыкания телефонной нагрузки через УИС и УВС и укороченные пути (минуя или УИС, или УВС, или УИС и УВС).

Нумерация оконечных терминалов на сетях с УИС и УВС при организации местной связи должна иметь следующую структуру:

- ав - Х - ХХХХ

номер УР индекс АТС № аб. линии в АТС

Структура номера при организации внутризоновой, междугородной и международной связи будет такой же, как и в предыдущих случаях.

В настоящее время на телекоммуникационных сетях активно внедряются цифровые системы коммутации (ЦСК). Аналоговая сеть ГТСоц г. Ташкента до внедрения ЦСК имела структуру «сети с УВС» с шестизначной нумерацией абонентских терминалов. Развитие телекоммуникационной сети ГТСоц г. Ташкента осуществляется реконструкцией морально и технически устаревших аналоговых систем и строительством новых ЦСК. Для организации высококачественной связи между новейшими АТС построена наложенная цифровая сеть на базе ВОЛС (связь – «кольцо»). Со строительством кольцевой схемы телекоммуникационная сеть ГТС г. Ташкента представляет собой: основное «кольцо» с четырьмя тандемными станциями, расположенными на АТС-134/135, 137, 162, 191. Тандемные станции позволяют выполнять аналого - цифровое и обратное преобразование. Помимо основного кольца предусматривается строительство нескольких малых узловых колец, подключающихся к основному кольцу через опорные станции. В настоящее время идет строительство ВОЛС «кольцо – 4».

На рис. 12 представлена схема организации связи в г. Ташкенте.

Л Е К Ц И Я 5

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СЕТИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ , КОМПЬЮТЕРНЫЕ, ГЛОБАЛЬНЫЕ СПУТНИКОВЫЕ,

ТРАНКОВЫЕ, СОТОВЫЕ И Т.Д.

Новейшие цифровые системы коммутации предоставляют абонентам большой набор интеллектуальных услуг, т.е. услуги, предоставляемые не людьми (операторами), а некоторыми автоматическими устройствами.

Примером может служить речевая почта (РП) или компьютерная телефония.

Рассмотрим простейшие устройства - автоответчик:

Речевая почта (РП) может быть создана на базе АТС, когда адресат (абонентский комплект) выбирается по принятой адресной информации

Аб.занят

РП можно создать на базе УАТС офиса или фирмы. В качестве РП на базе УАТС можно организовать прием сообщений множеству абонентов.

Можно организовать интеллектуальную услугу приема сообщений с помощью автоматического секретаря. Алгоритм работы устройства предоставления интеллектуальной услуги будет следующим:

- прием вызова;

- обмен приветствиями;

- выдача информации о дополнительных действиях, запрограммированных последующими действиями алгоритма;

- набор номера (прием) и по нему выбор объекта (например, набор одной цифры, многозначные номер, справочник и т.д.);

- ответ, подтверждение выполнения команды;

- запись сообщения выбранному абоненту.

Это все услуги устройств или системы.

В настоящее время с внедрением ЦСК появилась возможность предоставления абонентам интеллектуальных сетевых услуг (ИУ) строительством интеллектуальных сетей связи (ИСС). В качестве примера можно рассмотреть построение интеллектуальной сети связи – SAS - Система Скандинавских авиалиний.(рис.13). Система Скандинавских авиалиний имеет ряд офисов, расположенных в нескольких локальных сетях. Дозвониться в любой офис можно либо по коду данной локальной местности на национальной телекоммуникационной сети, либо набором универсального номера офисов Системы скандинавских авиалиний. Пусть абонент локальной местной телекоммуникационной сети Стокгольма желает дозвониться в офис SAS. Для этого он может выполнить набор номера в пределах данной локальной сети. Однако он может набрать и универсальный номер и, если в ближайший офис дозвониться невозможно в силу занятости оконечного терминала, установление соединения может быть осуществлено с офисом другой локальной сети. Код национальной сети Швеции – 46, код локальной сети Стокгольма – 8, код Гетеборга – 31.

Рис. 13. Принципы построения интеллектуальной сети связи

Для выбора конкретного офиса SAS в Стокгольме любому абоненту следует набрать номер 8 – 10 – 46 – 08 – ХХХХХХ.

При выборе конкретного офиса SAS в Гетеборге следует набрать номер 8 – 10 – 46 – 031 – ХХХХХХ. Интеллектуальные сети позволяют набором универсального номера 8 – 10 – 46 – 020 - ХХХХХХ коммутировать соединительный тракт между терминалом абонента А и абонентом офиса SAS любой локальной сети.

Хранилище ИУ – единый центр ИУ для всех абонентов национальной сети – это “мозговой центр” – центр управления точкой услуги (SCP – Service Control Point). Требуемая коммутация осуществляется в точке коммутации услуги (SSP – Service Switching Point) Система сигнализации № 7.

Если абонент А набирает номер абонента С 020 – ХХХХХХ из локальной сети кода 8 (Стокгольм), то речевое соединение будет установлено между аб. А и SSP (сплошная линия) с помощью сигнализации локальная сеть 8 – SSP. Так как 020 не является кодом местной телефонной сети, речевое соединение не может быть установлено далее. Вместо этого комбинация цифр 020 должна быть транслирована в реальный телефонный номер (№ аб. С).

Для этого SSP посылает сигнализационное сообщение (пунктирная линия) к SCP и запрашивает трансляцию номера 020. SCP транслирует его в SAS – C – номер в зоне 8, т.к. абонент А находится в зоне 8.Когда SSP попытается установить речевое соединение, он обнаруживает, что номер С в офисе локальной сети Стокгольма занят. SSP сообщает об этой ситуации в SCP, который затем транслирует 020 в SAS номер в зоне 31, где абонент свободен. После этого SSP может установить речевое соединение (сплошная линия) между аб. А и абонентом офиса SAS в зоне 31.

Телефонно-компьютерная сеть РУз. «УЗПАК – ТКС» - это выделенная сеть передачи данных с коммутацией пакетов информации, а также предоставлением услуг телематической связи. Код сети АВС – «599» (существующий). В перспективе это ВС – «99».

Компьютерная сеть Интернет начала свое развитие в 1969г. Министерством обороны США. В 1983г. произошло разделение этой сети на две части - военные цели и гражданские. Обе части взаимосвязаны и представляют собой Интернет. Сеть представляла собой в 1985 году 2 тысячи компьютеров. В настоящее время это 3.000.000 базовых компьютеров и много десятков миллионов пользователей в 150 странах мира.

Основные ветви Интернет:

- WWW – Word Wide Web – всемирная паутина;

- глобальная информационная система;

- электронная почта с адресами десятков миллионов человек;

- передача файлов информации с удаленных компьютеров;

- конференция (электронная доска объявлений) пользователей Интернет и т.д.

Интернет – это множество локальных и глобальных сетей, использующих низкоскоростные и высокоскоростные цифровые спутниковые каналы. Скорость передачи между региональными узлами 14400 бит/с, внутри региональных узлов 2400 – 14400 бит/с. В настоящее время коммутационные узлы позволяют передавать информацию с более высокой скоростью.

Сети радиосвязи могут различаться не только частотным спектром, но и средствами организации этой связи. Сюда относятся:

- мобильные спутниковые связи;

- системы транковой связи;

- системы персонального радиовызова (пейджинг);

- системы персональной связи РНS,

- системы беспроводного телефона;

- сотовые сети связи (ССС) и т.д.

Рассмотрим принципы построения перечисленных выше систем связи.

Мобильные спутниковые системы связи развиваются, начиная с запуска первых искусственных спутников земли (ИСЗ), т.е. с 1957 – 1958г.г. Мобильные спутниковые связи организуются на базе:

- высокоорбитальных ИСЗ с периодом общения Т=24ч. Высота орбиты 40000 км. Спутник как бы неподвижно висит над землей;

- среднеорбитальных ИСЗ с высотой орбиты 10000км;

- низкоорбитальных ИСЗ с высотой орбиты 700 – 2000 км.

Для охвата всей территории земного шара между спутниками организуется связь всех трех уровней: низкий – средний – высокий, а также связи между соседними спутниками на одной орбите (до четырех).

Примеры спутниковых систем IRIDIUM система США – начало запуска 1989г., планировалось запустить 77 спутников с высотой орбиты 780 км. На 1998г. на: орбитах запущено 66 спутников. Стоимость проекта $ 3,5 млрд.

GLOBALSTAR – система США, начало 1991г. – 48 спутников, высота орбиты 1400 км ввод в действие 1998г., 8 орбит. Стоимость $ 2,5 млрд.

ICO – система США/Англия – начало 2000г. – 10 спутников, высота орбиты 10350 км, количество орбит 2. Стоимость $ 2,6 млрд.

Системы мобильной спутниковой связи используются правоохранительными органами, противопожарной службой, скорая помощь, министерство по чрезвычайным ситуациям, службы газо – водо – энергоснабжения. Например:

GPS – GLOBAL POSITIONING SYSTEM – Глобальная навигационная система.

NAVSTAR – NAVIGATION SYSTEM WITH TAME AND RANGING – Навигационная система определения времени и дальности.

ГЛОНАСС – Глобальная навигационная система России, находящаяся в эксплуатации с 1995г.

Принципы организации мобильной спутниковой связи можно рассмотреть по рис. 14.

Рис. 14. Схема организации мобильной спутниковой связи

Сети транковой связи. Транковая связь – это системы подвижной связи, в первую очередь – радиотелефонной, обеспечивающие неограниченную мобильность в пределах достаточно большой зоны обслуживания. Транковые системы похожи на сотовые, но они проще и предоставляют меньший набор услуг. Их преимущество заключается в том, что они намного дешевле сотовых. Транковые сети меньшей емкости и поэтому не могут быть массовыми. Транковая – название происходит от английского слова Trunk (ствол).

«Ствол» - это несколько физических частотных канала, каждый из которых может быть предоставлен любому абоненту системы (как бы абоненту сотовой сети в одной соте).

Транковая связь или транкинговая связь – это одна ячейка с набором специфических услуг. При увеличении емкости сотовой сети связи увеличивается количество ячеек, в транкинговой сети связи, как правило, увеличивается размер ячейки, т.е. радиус действия составляет 40 – 50 км и более. Это означает, что должна быть увеличена и мощность передатчика. Транкинговая связь может строиться и в виде нескольких ячеек (многозоновая система), когда требуется увеличить не столько емкость, сколько радиус действия сети. Если стремиться к увеличению емкости, дробить ячейки, использовать принципы повторного использования частот, то транкинговая сеть будет не чем иным, как сотовая сеть связи.

Основное назначение транкинговой связи - корпоративная, служебная, ведомственная связь.

Например: пожарная оперативная служба связи с числом выходов (каналов) в город значительно меньше числа абонентов системы.

Для упрощения и удешевления системы используется полудуплексный режим работы, при котором один и тот же физический канал используется для связи в прямом и обратном направлениях. Для множественного доступа используется принцип частотного (FDMA) и временного (TDMA) разделения каналов.

Для повышения пропускной способности обычно накладываются ограничения на длительность разговора, а специфика корпоративной связи находит отражение в системе приоритетов пользователей, учитываемых при предоставлении канала связи в условиях очереди и в объединении абонентов в группы с возможностью диспетчерского вызова одновременно всех абонентов определенной группы. Это специфика обуславливает более высокие в среднем по сравнению с ССС требования к оперативности и надежности. Существует несколько протоколов транкинговой связи (аналоговых) МРТ1327,ТЕТRА, МРТ1343, МРТ1347, МАР27 и т.д. С 1997г. используется новый цифровой протокол ТЕТRА (Trans European Trunked Radio) для полиции и таможенных служб.

В России, т.е. бывшем СССР - это система Алтай, прослужившая порядка 30 лет.

Сотовая связь – это общедоступная (если не считать цены) телефонная связь, рассчитанная на обслуживание подвижных абонентов, предоставляющая все виды услуг обычной телефонной связи.

Идея сотовой связи относится к 1921 г., когда для полиции г. Детройта разрабатывалась диспетчерская связь.

Первый радиотелефон разработан в 1946г. в США фирмой Белл.

Система сотовой связи – это сложная и гибкая техническая система, допускающая большое разнообразие, как по вариантам, так и по наборам выполняемых функций. Система строится в виде совокупности ячеек, покрывающих обслуживаемую территорию. Сеть представляет собой (рис.15, 16) центр коммутации (ЦК), количество которых один или два, множество ячеек (сот) радиусом от 500 метров до 35 км, в каждой из которых размещена базовая станция (БС).

Рис. 15. Общие принципы построения ССС

Рис. 16. Подключение ячеек к ЦК

Рис. 17. Ячейка с БС и оконечными терминалами.

Ниже представлена схема подключения подвижных оконечных терминалов через один или два центра коммутации:

Подвижные абоненты

Рис. 18. Схема подключения оконечных терминалов к ЦК

При перемещении абонента его оконечный терминал обслуживается разными ячейками, т.е. по мере приближения к границам ячеек уровень сигнала от базовой станции ячейки А уменьшается и после пересечения границы ячеек терминал начинает обслуживаться базовой станцией соседней ячейки В (рис. 19)

Рис. 19. Схема обслуживания оконечных терминалов

С целью увеличения емкости сотовой сети связи может быть использован принцип повторного использования спектра частот.(рис. 20).

Спектры частот ячеек обозначены буквами А, В, С, Е, К и т.д. Стрелками показана замена одной полосы частот на другую.

Рис. 20. Принцип использования спектра частот

Сотовые сети связи используют разные стандарты:

- GSM – 900, 1800, 1900 мГц с шириной канала 200кГц, с возможностью организации шести цифровых каналов;

- АМРS и D-AMPS - 840 мГц с шириной канала 30 кГц с возможностью организации трех цифровых каналов;

- стандарт IMT;

- UMTS (Universal Mobile Telecommunications System;

- СDMA 800 Мгц и 450 МГц.

Рассмотрим схему установления соединения (рис.21) и укрупненный алгоритм при организации связи от абонента ССС к абоненту сети общего пользования.

Рис. 21. Принцип организации связи между терминалами ССС и сети общего пользования

1. Вызов – запрос закрепленного канала для установления соединения.

2. Контроллер базовой станции назначает канал.

3. Станция через назначенный канал проводит аутентификацию (подтверждение подлинности абонента системы подвижной связи) и выдает запрос на вызов (с номером вызываемого абонента).

4. ЦК выдает команду на назначение канала трафика ТСН.

5. ЦК выдает номер вызываемого абонента на сеть общего пользования, после ответа абонента завершает соединение.

В последнее десятилетие на территории РУз получила свое развитие сотовая сеть связи несколькими фирмами с разной территорией охвата. Это Уздунробита, использующая стандарты АМРS / D-AMPS; Коском, Бузтел, Узмаком, ДЭУ Юнител, использующие стандарты GSM; Perfectum Mobile и SkyTel, использующие стандарты CDMA.

Наибольшее количество терминалов включено в сеть Уздунробиты. Сегодня это число по Узбекистану составляет 300 000 номеров, из которых порядка 130 000 номеров в г. Ташкенте.

Система персонального ручного телефона РНS (Personal Handy phone System) – радиосеть с малыми микросотами 100 – 300 м, в которой абонентам организуется связь между соседними сотами без коммутационного центра и поэтому бесплатно. Базовые станции подключаются к существующей стационарной сети непосредственно или через промежуточные коммутаторы. Сеть характеризуется спектром частот 1895 – 1918 МГц, спектром канала 300кГц, числом частотных каналов. Сеть в силу своей простоты и дешевизны получила массовое развитие в Японии. За период 1995 – 1997г.г. сеть увеличилась с нуля до 6,9 млн. терминалов.

Сети персонального радиовызова (пейджинг) - это сеть передачи коротких сообщений из центра системы на приемные терминалы (пейджеры).

Сообщения могут быть 4-х видов: тональные, цифровые, буквенно-цифровые, речевые.

Информация передается асинхронно, т.е. по очереди, происходит сдвиг во времени. В терминалах предусматривают дополнительные устройства: часы, календарь, регулировка частоты и громкости звукового сигнала и т.д. Терминалы работают только в режиме приема.

Беспроводный телефон и локальные беспроводные сети (ЛБС) - это терминалы использования в квартирах и офисах. При множестве терминалов на сети (больше единицы) необходимо устанавливать коммутатор в квартире или офисе. На всем участке коммутатор ЛБС – оконечный терминал может отсутствовать шнур. Частотный диапазон сети на европейской территории – 900мГц при 40 частотных каналах и полосе 50кГц. В Америке это 1,7 МГц, каналов по 20кГц от БС к терминалам, а в обратном направлении 47,5мГц при 8 каналах по 12,5кГц.

Л Е К Ц И Я 6

НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ. ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА ОБЪЕМА СРЕДСТВ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

Для передачи информации создаются соединительные тракты. Количество коммутируемых участков, а, следовательно, и число коммутационных узлов КУ зависит от вида организуемой связи.

На рис. 22 приведены примеры простейших трактов.

Рис. 22. Схемы простейших трактов

Ниже (рис. 23) приводится пример тракта с большим количеством коммутируемых участков:

Рис. 23. Вариант схемы тракта с большим количеством систем распределения

Каждый из коммутируемых участков содержит число линий или каналов, которое зависит от интенсивности телефонного сообщения на данном участке, в данном направлении.

Интенсивность телефонного сообщения и количество каналов (линий) в данном направлении определяется в соответствии с положениями теории распределения информации и соответствующими разделами математики.

Системы коммутации представляют собой системы массового обслуживания (СМО). Примерами систем массового обслуживания могут быть транспортные системы (авиа, городской, железнодорожный транспорт и т.д.), сети бытового обслуживания (ателье, ремонтные мастерские), торговля, связь и т.д.

СМО взаимодействуют со случайным числом потребителей, клиентов. Длительность пребывания клиента в обслуживающей системе также случайная величина.

Рассмотрим функциональную схему СМО (рис. 24):

Рис. 24. Система распределения как СМО

Характеристика коммутационной системы как СМО:

а) источники вызовов, создающие входящий случайный поток вызовов. Поток вызовов - это случайный дискретный процесс последовательности однородных событий, происходящих в случайные интервалы времени, при непрерывном его отсчете;

б) источники вызовов создают входящий поток вызовов (Спост.);

в) входящие вызовы образуют очередь на входе коммутационной системы. Система обслуживает эти вызовы следующим порядком:

- строгая очередь;

- случайный выбор;

- приоритетное обслуживание категорированных абонентов и т.д.

Вызовы обслуживаются по системе с явными «потерями» или с «ожиданием»;

г) обслуживающая система обслуживает вызовы в зависимости от механизма доступности к обслуживающим устройствам. Доступность абонентских терминалов к приборам V может быть ПД или НПД:

ПД – это полная доступность входа ко всем приборам на выходе V;

НПД – это неполная доступность входа к приборам на выходе V.

Время обслуживания - это длительность пребывания вызова в обслуживающей системе и это случайная величина.

Основные термины теории распределения информации:

- сообщение – это совокупность информации, имеющая признаки начала и конца, предназначенная для передачи по сети или через КУ;

- вызов – это требование источника на установление соединения и характеризуется моментом поступления. Вызов может быть обслуженным, потерянным, задержанным, первичным, повторным;

- поток вызовов – это множество последовательных моментов поступления вызовов.

Поток вызовов может быть детерминированным и случайным. Детерминированный поток – это такой поток, последовательность поступления вызовов которых определена. Сюда относятся передачи радио и телевидения, сеансы связи с ИСЗ и т.д. К случайным потокам относится поток вызовов на телефонных сетях, они характеризуются стационарностью, ординарностью, отсутствием последействия.

1) Стационарность потока характеризует, что вероятность поступления вызова не меняется в течение определенного времени, т.е. за промежуток t = Const.

2) Ординарность потока – это практически невозможность группового поступления вызовов, т.е. вероятность поступления более одного вызова за бесконечно малый промежуток времени t есть величина бесконечно малая.

3) Последействие характеризует зависимость вероятностных характеристик потока от предыдущих событий. В малых потоках ощущается последействие, а в больших потоках можно считать отсутствие последействия.

Из общего числа поступивших на СМО вызовов только часть заканчивается полным обслуживанием, т.е. состоявшимся разговором. Рассмотрим как поступившие Спост вызовы распределяются по различным составляющим:

С_пост= С_обсл. + С_{необсл.}или

С_пост= С_сост+ С_сз + С_но + С_ош + С_пот+ С_техн. = 1

где: С_сост– доля соединений, закончившихся разговором;

С_сз- доля соединений, не закончившихся разговором по причине занятости вызываемого абонента;

С_но - вызываемый абонент не отвечает;

С_ош – неустановленные соединения из-за ошибок вызывающего абонента;

С_пот -вызовы, потерянные из-за недостатка соединительных устройств;

С_техн. – вызовы, потерянные по причине неисправности устройств.

Статистические наблюдения показывают, что эти составляющие имеют следующие значения:

С_пост= С_обсл. + С_{необсл.}= С_сост. + С_сз + С_но + С_ош + С_пот. + С_техн. =1

Закончились соединением

0,6 0,2 0,1 0,02 0,03 0,05

Создают повторные вызовы

Телефонное сообщение – это совокупность процессов, связанных с занятием, использованием и освобождением линий и приборов коммутационного тракта. Ниже представлена обобщенная структура коммутационного тракта:

Аб.

Чем выше интенсивность телефонного сообщения, тем больше требуется коммутационных приборов и соединительных линий. Количественной оценкой интенсивности телефонного сообщения является телефонная нагрузка. Телефонная нагрузка Y– это общая длительность занятия коммутационных приборов за период t₂ - t₁

где: N - число источников нагрузки;

С - среднее число вызовов за период t₂ - t₁;

t - средняя продолжительность занятия приборов и линий одним соединением.

Интенсивность телефонной нагрузки – это телефонная нагрузка, отнесенная к продолжительности периода, для которого она рассчитывается. Единица измерения – Эрланг.

1 Эрл. – это такая интенсивность нагрузки, при которой в течение одного часа будет обслужена нагрузка в одно часозанятие, т.е. размерность телефонной нагрузки – время.

С учетом категорий источников нагрузки формула нагрузки будет выглядеть так:

Категории абонентов могут быть: квартирные индивидуальные (ки), народнохозяйственные (нх), коллективные (кк), таксофоны (тсф) и т.д.

Часом наибольшей нагрузки (ЧНН) называется промежуток времени продолжительностью 60 мин = 1 час, когда на систему поступает максимальная нагрузка. ЧНН приходится на разное время суток, в зависимости от того, где расположена система в деловой части города или микрорайоне. Ориентировочный характер зависимости “С” от времени суток представлен на рис. 25:

Рис.25. Зависимость С от времени суток

Основная задача теории распределения информации – разработка математических методов расчета количества приборов, необходимых для обслуживания поступающей нагрузки, при заданном качестве обслуживания и эффективным функционированием системы, т.е.

V = F (Учнн, Р, S)

где: Учнн – нагрузка, т.е. пропускная способность V обслуживающих устройств за ЧНН;

Р - качество обслуживания при заданном числе V приборов и величине нагрузки Учнн;

S - характеристика обслуживающей системы, ее доступность и механизм обслуживания.

Существует множество методов расчета числа обслуживающих устройств: инженерный, табличный, графический, номограммы и т.д.

Качество обслуживания вызовов – основной показатель оценки работы телекоммуникационных сетей. Показатель качества обслуживания вызовов - это нормы, при которых рассчитывается оборудование телекоммуникационных сетей. Каждый коммутируемый участок и каждый КУ характеризуется предельно допустимой нормой потерь.

Потери тракта в целом определяются так:

Ртракта = Р1 + Р2 + ……….+Рn , где каждое Рi есть норма потерь на участок.

Единица измерения потерь промилля () – тысячная доля, число вызовов, теряемых на тысячу поступивших.

= 0,001 - потеря 1 вызова на тысячу поступивших;

3 = 0,003 - потеря 3 вызова на тысячу поступивших.

Потери можно определять по нагрузке, по вызовам, по времени.

Число приборов V на каждом участке соединительного тракта определяется не только значениями У и Р, но и способом подключения линий к выходам коммутационных приборов, а также структурой пучка линий.

Пучком линий называется совокупность линий, принимающих нагрузку от некоторой определенной группы источников нагрузки, для передачи ее в определенном направлении. Пучки линий могут быть полнодоступными (ПД) и неполнодоступными (НПД).

ПД пучком называется такой пучок, когда входу доступны все линии пучка на выходе. Это возможно при условии D>V, т.е. когда доступность прибора D больше или равна количеству линий в направлении V.

НПД пучком называется такой пучок, когда входу доступны не все линии пучка на выходе. Это возможно при условии D<V, т.е. когда доступность прибора D меньше количества линий в направлении. Неполнодоступное включение может подразделяться на прямое, равномерное, ступенчатое со сдвигом и с перехватом.

Тот или иной способ подключения линий может быть использован в разных типах систем коммутации и на разных ступенях искания в зависимости от доступности D коммутационных приборов и количества приборов (нагрузочных групп).

ЛЕКЦИЯ 7

ОКОНЕЧНОЕ АБОНЕНТСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ.

ПРОСТЕЙШИЕ ТЕЛЕФОННЫЕ АППАРАТЫ

Оконечное абонентское оборудование или абонентский терминал – это оконечная аппаратура телекоммуникаций, установленная у абонента и подключенная к сети телекоммуникаций.

Каждому абонентскому терминалу присваивается абонентский номер, т.е. номер, по которому терминал идентифицируется в сети телекоммуникаций.

В соответствии с разнообразием сетей электросвязи существует большое количество оконечных терминалов, выполняющих роль источников и получателей соответствующей информации. Разновидности оконечных терминалов:

- телефонный аппарат (ТА);

- ТА сотовой сети связи (ТА_ссс);

- ТА радиоудлинитель;

- факс;

- телекамера-телевизор;

- радиовещательная студия – динамик (радиоприемник);

- персональная ЭВП (ПЭВМ);

- узел пейджерной связи – пейджер и т.д.

Наибольшее количество терминалов, подключенное к сети электросвязи – это телефонные аппараты стационарные и аппараты подвижной связи. Любой ТА должен обеспечивать следующие режимы работы:

1 режим – «Ожидание» вызова;

2 режим – «Разговорное состояние» (прием и передача);

3 режим – «Вызов» терминала, т.е. выдача адресной информации требуемого абонентского устройства.

1. Простейшие схемы ТА

Рассмотрим кратко принципы построения и действия простейших схем ТА.

Основные функциональные блоки простейшего ТА и его блок-схема приведены на рис. 26.

Рис. 26. Блок-схема простейшего ТА

Основные функциональные блоки любого ТА: вызывное устройство (ВУ), номеронабиратель(НН), разговорные приборы, к которым относятся микрофон (М), телефон (Т), телефонный трансформатор (Тр). Перевод схемы из режима “ожидания ” в “разговорное ” осуществляется рычажным переключателем (РП).

1. Функции элементов схемы ТА.

а) Телефон (Т)

Телефоном называется прибор, который преобразует энергию переменного тока тональной частоты, поступающей на телефонный аппарат, в звуковые колебания.

б) Микрофон (М)

Микрофон предназначен для преобразования звуковых колебаний в электрические.

в) Трансформатор (Тр)

Трансформатор предназначен, главным образом, для связи отдельных элементов схемы и согласования их сопротивлений с входным сопротивлением линии. Он отделяет цепь питания микрофона от цепи переменного тока телефона и используется для создания схемы подавления местного эффекта. Применение телефонного трансформатора позволяет увеличивать дальность действия телефонной связи.

г) Номеронабиратель (НН)

Номеронабиратель предназначен для формирования и передачи на АТС сигналов адресной информации о вызываемой абонентской линии или различных службах телефонной сети.

д) Звонок (ВУ – Зв)

Звонок преобразует вызывной электрический сигнал частоты 25 Гц в акустические колебания.

2. Понятие о местном эффекте.

а) Местный эффект

Прослушивание абонентом через телефон своего аппарата собственной речи и окружающих шумов при разговоре называется местным эффектом. Мешающее действие местного эффекта связано с явлениями маскировки звуков и адаптацией слуха. Собственный разговор и окружающие шумы, воздействующие на микрофон, (угольный микрофон обладает усилительной способностью с коэффициентом К_м= 1000), через схему ТА и телефон создают мешающее действие на ухо абонента.

Под маскировкой звуков понимается уменьшение чувствительности уха вследствие действия какого-либо мешающего звука с большим уровнем, чем полезный звук.

Под адаптацией слуха понимается свойство уха приспосабливаться к громким звукам, понижением чувствительности, что приводит также к снижению его чувствительности при приеме слабого сигнала, приходящего с линии, т.е. некоторое время ухо плохо слышит, пока не повысит чувствительность для приема тихого звука.

Простейшие схемы ТА по принципу построения разговорной части схемы можно разделить на аппараты с мостовой схемой и компенсационным принципом подавления местного эффекта.

3. Упрощенная схема ТА мостового типа

Упрощенная принципиальная схема ТА мостового типа представлена на рис. 27.

Рис. 27. Упрощенная принципиальная схема ТА мостового типа

Из рис. 26 видно, что микрофон М, телефон Т, балансный контур БК (Z _б), линия Z _л связаны между собой посредством дифференциального трансформатора Тр с тремя обмотками: W _л – линейная, W _б – балансная, W _т – телефонная.

По рис. 27 можно разобрать действие схемы в режиме «Разговорное состояние» и принцип подавления «местного эффекта».

Для пояснения работы схемы ТА рис. 27, на рис. 28 и 29 приведены эквивалентные мостовые схемы при работе ТА на передачу и прием соответственно.

Передача разговора. При передаче разговора (рис.28) микрофон М является генератором переменной ЭДС (Ем), которая вызывает появление разговорного тока, замыкающегося через обмотку W _л в линейной цепи и через обмотку W _б в балансной цепи. За счет протекания тока в линейной цепи: микрофон (Е _м), обмотка W _л, сопротивление Z _л, сопротивление микрофона R_M, микрофон (Е _м) – происходит передача разговора. Разговорный ток в балансной цепи: микрофон (Е _м), обмотка W _б, балансный контур Z _б, сопротивление R_M, микрофон (Е _м) – обеспечивает противоместность схемы ТА. Для обеспечения полной противоместности при передаче необходимо, чтобы ампервитки, создаваемые током линейной обмотки I_лТр, равнялись ампер – виткам, создаваемым током балансной обмотки I_бТр, а именно:

I _л · W _л = I _б· W _б

При этом разговорные токи, протекая в противоположных направлениях по обмоткам W_л и W_б, создают два магнитных потока, которые в свою очередь вызывают появление в сердечнике трансформатора двух равных по величине и противоположных по направлению магнитных потоков. Результирующий магнитный поток при этом равен нулю, вследствие чего в телефонной обмотке W_т не будет индуктироваться переменная ЭДС, и собственный голос в телефоне не прослушивается. Следует отметить, что полного подавления местного эффекта добиваться не следует, достаточно уменьшить уровень сигнала в телефонной обмотке трансформатора. Поэтому сопротивление Z _б подбирают под среднюю линию с параметрами Z _л.

Рис.28. Эквивалентная мостовая Рис.29. Эквивалентная мостовая

схема при работе на передачу схема при работе на прием

Прием разговора. При приеме (рис.28) линию можно рассматривать как генератор переменной ЭДС Е _л с внутренним сопротивлением Z _л. При этом поступающий в схему ТА разговорный ток замыкается по следующей цепи:

Разговорный ток, поступающий с линии, протекает в схеме ТА через W_ли W_бв одном направлении. Благодаря этому в сердечнике трансформатора создается магнитный поток, равный сумме магнитных потоков от W_л и W_б. В обмотке W_т индуктируется суммарный магнитный поток. Телефон преобразует электрические колебания в звуковые и абонент слышит входящий разговор.

Из принципа построения противоместных схем видно, что балансный контур является основным элементом разговорной части схемы аппарата и оказывает решающее влияние на подавление местного эффекта.

Балансный контур ТА может состоять из одного, двух, трех и более элементов-резисторов и конденсаторов. Полное сопротивление балансного контура подбирается равным сопротивлению линии.

4. Принципиальная схема простейшего ТА-72

В качестве примера полной схемы телефонного аппарата на рис. 30 представлена принципиальная схема простейшего ТА-72.

Действие схемы ТА-72 можно проследить на лабораторном макете, где представлены в оптической иллюстрации этапы работы ТА в автоматическом и ручном пошаговом режиме. Процессы, протекающие в телефонном аппарате, можно проследить также на экране компьютера.

Рис. 30. Принципиальная схема ТА-72

ЛЕКЦИЯ 8

ТЕЛЕФОННЫЕ АППАРАТЫ И ДРУГИЕ ОКОНЕЧНЫЕ

АБОНЕНТСКИЕ ТЕРМИНАЛЫ

Среди разнообразия оконечных терминалов отметим электронные многофункциональные ТА, бесшнуровые ТА, телефонные аппараты мобильной спутниковой связи, ТА сотовой сети связи, модем и пейджер.

1. Электронные многофункциональные ТЕЛЕФОННЫЕ АППАРАТЫ

В электронном ТА, так же как и в электромеханическом, можно выделить основные функциональные блоки: рычажный переключатель (РП); вызывное устройство (ВУ); номеронабиратель (НН); микрофон (М); телефон (Т); противоместная схема. Однако схемотехника перечисленных узлов в электронном ТА намного сложнее и для реализации этих узлов используется современная элементная база.

В настоящее время существует много вариантов электронных ТА разных производителей. Рассмотрим функциональную схему электронного ТА производства России.

Схема телефонного аппарата построена на электронных элементах, которые должны иметь электропитание. Для упрощения решено электропитание схемы осуществлять через абонентскую линию. Для обеспечения правильной полярности электропитания, схема телефонного аппарата включается в линию через диодный мостик ДМ.

При снятии микротелефонной трубки рычажный переключатель РП подключает ТА к абонентской линии, связывающей его с АТС. В результате падения напряжения на линии, напряжение на линейных зажимах снижается до величины 5 – 15 В. При этом схема “Отбой”, вследствие подачи напряжения в схему интегральной микросхемы , осуществляет начальную установку (ИС) НН в режим готовности к набору номера.

В режиме готовности к набору номера ИС НН вырабатывает сигнал управления импульсным ключом (ИК) и разговорным ключом (РК). Получив эти сигналы, разговорный узел, состоящий из микрофонного и телефонного усилителей и противоместной схемы, с помощью РК подключается к линии и в микротелефонной трубке прослушивается ответ станции. ИК в этот момент находится в разомкнутом (закрытом) состоянии.

Рис.31. Структурная схема ТА производства России

Абонент начинает набор номера. При нажатии кнопок клавиатуры ИС НН формирует последовательность импульсов, управляющих работой ИК и РК. ИК замыкает линию накоротко и размыкает ее, формируя посылки импульсов постоянного тока, управляющие работой приборов АТС. РК отключает разговорный узел от общего провода на время следования посылок НН, что устраняет неприятные щелчки в телефоне при наборе номера.

По окончании набора РК вновь подключает разговорный узел и в трубке слышны тональные сигналы КПВ от АТС, говорящие об окончании установления соединения и поступлении в линию вызываемого абонента посылок вызывного сигнала. При снятии вызываемым абонентом микротелефонной трубки устанавливается соединение между двумя оконечными терминалами (ТА).

По окончании разговора микротелефонная трубка возвращается на рычаг. РП размыкает цепь, и схема ТА переходит в дежурный режим ожидания вызова. В дежурном режиме схема питания микросхемы обеспечивает подпитку ОЗУ ИС НН, в котором хранится последний набранный номер, схема "Отбой" запрещает набор номера с клавиатуры с целью сохранения последнего набранного номера, а вызывное устройство готово к приему сигналов вызова АТС.

При поступлении сигнала вызова от АТС вызывное устройство ВУ вырабатывает звуковые сигналы, информирующие абонента о вызове другим абонентом. До снятия микротелефонной трубки схема ТА находится в дежурном режиме.

При снятии трубки ИС устанавливается в исходное состояние с той лишь разницей, что вместо сигнала ответа станции в микротелефонной трубке слышен голос вызывающего абонента.

По окончании разговора нажатием кнопки “Отбой” на клавиатуре схема ТА переводится в исходное состояние.

Принципы и алгоритмы работы ТА выработаны на протяжении сотни лет и останутся такими, вероятно, еще столько же. Однако ТА совершенствуются и их дополнительные (сервисные) возможности непрерывно расширяются и дополняются, позволяя абоненту более эффективно использовать телефонную сеть и экономить свое время и средства. В таких ТА расширены возможности базовых функций: обработка речи, набор номера, вызов абонента.

1.1. Расширенные возможности разговорного тракта

- “Регулировка громкости” речи в телефонной трубке. Пользователь может регулировать громкость звучания голоса абонента по своему усмотрению. Регулировка может быть плавной или ступенчатой.

- “Прослушивание линии”. Эта цепь используется для усиления сигнала, чтобы его могли слышать одновременно несколько человек через громкоговоритель.

- “Свободные руки” при разговоре, то есть полный громкоговорящий режим. Используя эту цепь, абонент может перевести беседу через телефонную трубку (“тихий разговор”) на дополнительный микрофон и громкоговоритель для проведения телефонных конференций.

1.2. Расширенные возможности по набору номера

- “Повтор”. Последний набранный телефонный номер автоматически заносится в буфер памяти. При этом стирается предшествующий ему и записанный в память телефонный номер. Повторный набор выполняется одним нажатием клавиши “Повтор” и применяется, когда вызываемый абонент не берет трубку или временно занят.

- “Расширенный повтор”. Телефонные номера долгое время хранятся в отдельном устройстве памяти. Они не стираются при наборе новых номеров. Для занесения телефонных номеров в такое устройство памяти имеется специальная кнопка. Дозвон из памяти организуется нажатием специальной кнопки и кнопки номера ячейки памяти.

- “Маскирующий тон”. Тихие тона звучат в трубке, сообщая, что нажимаются кнопки номеронабирателя.

- “Экстренный звонок”. Позволяет проводить прямой набор номера по “горячей линии”, - например 01, 02, 03 и т.д. Предварительно эти номера необходимо ввести в соответствующий раздел памяти.

- “ Блокнот для заметок”. Позволяет занести в память телефонный номер, если он был сообщен во время ведения телефонного разговора.

После окончания разговора и снятия трубки этот номер может быть набран автоматически, если нажимается соответствующая кнопка.

- “Каталог постоянных абонентов”. Это устройство содержит каталог абонентов, с которыми наиболее часто устанавливаются соединения. При использовании в ТА стандартной клавиатуры их число не превышает 10.

- “Цепной набор”. Это набор нескольких групп цифр подряд, хранимых в различных ячейках памяти. Такой набор удобен при наборе длинных сложных абонентских номеров. В одной ячейке памяти может храниться международный код страны и города, а в нескольких других – номер абонента из этой страны или города, с которыми абонент часто разговаривает.

- «Преддозвон при работе с мини – АТС». Преддозвон используется, если ТА подключен к собственной мини – АТС. Чтобы с такого ТА установить соединение с абонентом местной городской телефонной сети, необходимо набрать одну или несколько цифр. После этого будет услышан сигнал готовности городской АТС, и лишь затем можно набирать необходимый городской (или междугородный) номер абонента. Чтобы избежать постоянного набора одного и того же кода «выхода в город», введен режим «преддозвона».

- «Набор номера без снятия трубки». В этом режиме абонент производит набор номера, не снимая трубки. Для прослушивания линии используется встроенный громкоговоритель. Абонент снимает трубку после ответа вызываемого абонента.

- «Комбинированный набор номера». В соответствии с существующими двумя методами набора абонентского номера (импульсным и тональным) на телефонных сетях разных стран находятся в эксплуатации АТС, принимающие набранный номер абонента тем или иным способом. По экономическим соображениям телефонные компании применяют ТА, имеющие оба способа набора номера. Эти ТА могут использоваться для комбинированного набора номера. Первая часть телефонного номера должна быть набрана импульсным способом, вторая часть номера (обычно при установлении соединения на большие расстояния) тональным способом.

Кроме того, такие ТА можно использовать для работы с оборудованием, которое требует низкоскоростную передачу данных (банковские операции из дома, проверка кредитных карточек, дистанционное управление).

1.3. Расширенные возможности по вызову абонента

- В качестве устройства вызова абонента используются звуковые генераторы простые и многотональные. Некоторые из них воспроизводят короткие отрывки мелодий.

2. Устройство бесшнурового телефонного аппарата

Термин «бесшнуровой телефон» закрепился за аппаратами, осуществляющими связь между абонентами по радио – каналу и телефонным линиям связи через АТС. Бесшнуровые телефонные аппараты (БШТ) образуют класс маломощных приёмопередатчиков, основным назначением которых на первом этапе, была замена шнура телефонной трубки беспроводной радиолинией для обеспечения мобильности абонента. Принцип работы сетей маломощных радиотелефонов с учетом микросотовой концепции их построения аналогичен мобильной связи абонентов сотовых сетей, а наметившаяся тенденция интеграции сетей бесшнуровых индивидуальных телефонов с сотовыми сетями подвижной связи и пейджинговыми системами, ставит эти аппараты на одно из первых мест по предоставляемым услугам в сочетании с явной дешевизной. Зона действия 100-300 м в зависимости от местных условий. Для бытовых применений такой зоны вполне достаточно.

В простейшем варианте – бесшнуровой телефонный аппарат, это устройство, состоящее из носимой микротелефонной трубки (НМТ) и стационарного блока (СБ), подключенного к абонентской линии телефонной сети общего пользования. Связь между этими блоками осуществляется по радиоканалу с использованием амплитудной или частотной модуляцией. Таким образом, бесшнуровой телефон – это объединенные в одном устройстве радиостанция и электронный телефонный аппарат.

В СБ (рис.32) установлены все функциональные узлы, осуществляющие взаимодействие с телефонной линией, своя система управления и полноценная УКВ-радиостанция. Схема управления включает такие устройства, как детектор вызова, звонок, реле захвата линии. Источником питания для СБ служит обычная электрическая сеть. В состав СБ входит также зарядное устройство для аккумуляторов, приемопередатчик, микрофон и телефонный капсюль. В СБ и в НМТ установлены отдельные независимые управляющие микропроцессоры.

Для того чтобы бесшнуровой телефонный аппарат мог работать в дуплексном режиме (т.е. чтобы по нему можно было говорить и слушать одновременно), прием и передача ведутся так, что сигналы от стационарного блока к НМТ передаются на одной частоте, а от НМТ к СБ – на другой. Две частоты должны быть подобраны весьма тщательно, чтобы гарантировать при дуплексной работе отсутствие взаимных помех между передаваемым и принимаемым сигналами. Упрощенная блок- схема стационарного блока показана на рис. 32.

Рис. 32. Блок-схема стационарного блока

В СБ входит 4 группы функциональных узлов: приемник, передатчик, интерфейс телефонной линии (разговорная схема) и схема управления (МП). Источник питания СБ и зарядное устройство представляют собой отдельный функциональный узел. Сигналы, передаваемые НМТ, принимаются антенной (А) и поступают на усилитель радиочастоты, в котором происходит их предварительное усиление. Радиосигналы содержат: несущую, спектральные компоненты речевого сигнала и сигналы управления, которые координируют совместную работу СБ и НМТ. Когда вы нажимаете кнопку «Разговор» на НМТ, на СБ посылается соответствующий управляющий сигнал, приняв который, микропроцессор в СБ вырабатывает команду включения реле захвата линии, контакты которого в данном случае эквивалентны рычажному переключателю. После включения реле захвата СБ начинает передавать на НМТ сигнал готовности от местной телефонной станции и вы можете его слышать.

Структурная схема НМТ (рис.33) содержит те же основные группы функциональных узлов, что и структурная схема СБ. В большинстве НМТ устанавливается наборная клавиатура, подключаемая непосредственно к микропроцессору. При наборе номера МП вырабатывает управляющие сигналы, которые передаются на СБ, преобразуются в соответствующие сигналы и поступают в телефонную линию. Передаваемый стационарным блоком радио-сигнал содержит те же составляющие, что и обратный сигнал НМТ, и его преобразование в НМТ происходит точно так же, как и в СБ. Единственное отличие заключается в том, что выделенный речевой сигнал поступает не на разговорную схему, а на телефонный капсюль или небольшой громкоговоритель. Передача сигнала осуществляется НМТ тем же способом, который использован в СБ, только в качестве источника сигнала выступает обычно электретный или электродинамический микрофон.

Рис. 33. Блок - схема НМТ

2.1. Функциональные возможности БШТ

Бурное развитие бесшнуровой телефонии привело к созданию новых, более совершенных телефонных аппаратов. В отличие от ранних моделей БШТ, схемы которых строились на распределенных элементах и микросхемах низкой и средней степени интеграции, современные БШТ строятся на элементной базе повышенной степени интеграции с использованием многофункциональных микросхем и микропроцессоров .

Радиус действия современных БШТ в условиях прямой видимости увеличился до нескольких километров. Существенно улучшилось качество звука, повысилась помехоустойчивость. Это стало возможным не только благодаря повышенной чувствительности приемника, но и благодаря применению различных систем шумоподавления.

Современный БШТ сканирует все предоставляемые ему каналы связи и автоматически настраивается на свободный канал с меньшим уровнем помех. Если в течение разговора вы почувствовали помехи, то после нажатия одной кнопки БШТ автоматически перестраивается на канал с лучшей слышимостью.

Во многих БШТ имеется встроенная система пейджинга, которая может быть односторонней или двусторонней. Обычно совместно с функцией пейджинга имеется функция «интерком». Она дает возможность использовать НМТ и СБ для двухсторонней внутренней связи: можно с базы разговаривать с обладателем переносной трубки и наоборот.

Применение в БШТ МП позволило решить проблему повышения степени защиты от несанкционированного доступа к телефонной линии. При этом БШТ снабжаются системой кодирования соответствия НМТ и стационарного блока (ID – код идентификации). Когда трубка кладется на СБ, они вместе выбирают один из многих ID- кодов и в дальнейшем связь возможна только между носителями одного пароля. Число телефонных ID- кодов в современных БШТ от нескольких десятков до миллиона.

Очень удобно наличие в некоторых БШТ функции «спикерфон» – громкоговорящая связь с линией через стационарный блок с использованием встроенных в аппарат микрофона и динамика. Включив спикерфон, можно также набирать номер, не снимая телефонной трубки.

Некоторые БШТ имеют два наборных поля: на СБ и на НМТ. Это позволяет делать звонки в отсутствие переносной трубки. Получается как бы два параллельных телефона с возможностями внутренней связи между хозяином трубки и человеком, находящимся у стационарного блока.

Так как связь между СБ и НМТ осуществляется по открытому радиоканалу УКВ- диапазона, перехватить такой сигнал с помощью специального приемника не составляет труда. Поэтому в некоторых моделях БШТ при передаче радиосигналов между трубкой и СБ происходит их шифровка. Одними из наиболее совершенных являются бесшнуровые аппараты, в которых реализован цифровой способ обработки, кодирования и передачи разговора между СБ и НМТ. Качество цифровой связи значительно выше, чем аналоговой, а надежность цифрового кодирования не вызывает сомнений.

Применение специализированных контроллеров позволило использовать в некоторых БШТ жидкокристаллические индикаторы. На них могут отображаться набираемый номер, продолжительность разговора, степень разряженности аккумулятора, режим работы, выход из зоны уверенного приема и др.

3. Телефонные аппараты мобильной спутниковой связи

При радиотелефонной спутниковой связи применяются персональные спутниковые терминалы (ПСТ) и мобильные терминалы. С помощью таких терминалов можно установить связь между двумя абонентами за 2 с. путем набора его телефонного номера независимо от места их нахождения. Это стало возможным благодаря объединению наземных и спутниковых систем в глобальную систему связи. С такими ПСТ персональная связь станет возможной в глобальном масштабе, поскольку она не имеет ограничений по привязке к конкретной местности земли.

Однако это будет возможно, если системы спутниковой связи успешно выдержат испытания и подтвердят заявленные технические характеристики и экономические показатели в процессе коммерческой эксплуатации.

Персональные спутниковые терминалы (ПСТ) подвижной связи работают в диапазонах частот 137-900 и 1970-2520 МГц, которые практически не отличаются от диапазона частот сотовой связи (450 ÷1800 МГц). Средняя мощность передатчика невелика и составляет, например, для спутникового терминала системы Iridium (15-400 мВт). Спутниковый ТА представляет собой малогабаритную конструкцию со встроенной антенной, не требующей ориентации на спутник. Весит он 800 г – несколько больше, чем обычный сотовый телефон. Сопряжение спутникового ТА с сетями сотовой связи обеспечивает дополнительное устройство – SIM – карта. Телефон обладает простой системой управления. Набор номера осуществляется с кнопочного наборного поля. Система автоматически находит свободный канал и закрепляет его за абонентом на время разговора.

4. Телефонный аппарат сотовой сети связи ТА – ССС

Телефонный аппарат сотовой сети связи представляет собой подвижную станцию, находящуюся в руках абонента в буквальном смысле этого слова. Блок-схема подвижной станции приведена на рис.34.

В ее состав входят:

- блок управления;

- приемопередающий блок;

- антенный блок.

Приемопередающий блок, в свою очередь, включает передатчик, приемник, синтезатор частот и логический блок.

Наиболее прост по составу антенный блок. Он включает собственно антенну – в простейшем случае четвертьволновой штырь – и коммутатор приема - передачи. Последний для цифровой станции может представлять собой электронный коммутатор, подключающий антенну либо на выход передатчика, либо на вход приемника.

Функционально несложен и блок управления. Он включает микротелефонную трубку – микрофон и динамик, клавиатуру и дисплей. Клавиатура (наборное поле с цифровыми и функциональными клавишами) служит для набора номера телефона вызываемого абонента, а также команд, определяющих режим работы подвижной станции. Дисплей служит для отображения различной информации, предусматриваемой устройством и режимом работы станции.

Приемопередающий блок

Рис.34. Блок-схема подвижной станции (абонентского радиотелефонного аппарата)

Приемопередающий блок значительно сложнее. В состав передатчика входят:

- аналогоцифровой преобразователь (АЦП), преобразующий в цифровую форму сигнал с выхода микрофона и вся последующая обработка и передача сигнала речи производится в цифровой форме, вплоть до обратного цифроаналогового преобразования;

- кодер речи осуществляет кодирование сигнала речи – преобразование сигнала, имеющего цифровую форму, по определенным законам с целью сокращения его избыточности, т.е. с целью сокращения объема информации, передаваемой по каналу связи;

- кодер канала добавляет в цифровой сигнал дополнительную (избыточную) информацию для защиты от ошибок при передаче сигнала по линии связи; кроме того, кодер канала вводит в состав передаваемого сигнала информацию управления, поступающую от логического блока;

- модулятор осуществляет перенос информации кодированного сигнала на несущую частоту.

Приемник по составу в основном соответствует передатчику, но с обратными функциями входящих в него блоков:

- демодулятор выделяет из модулированного радиосигнала кодированный сигнал, несущий информацию;

- декодер канала выделяет из входного потока управляющую информацию и направляет ее на логический блок; принятая информация проверяется на наличие ошибок и, выявленные ошибки по возможности исправляются;

- декодер речи восстанавливает поступающий на него с кодера канала сигнал речи, переводя его в естественную форму, со свойственной ему избыточностью, но в цифровом виде;

- цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) преобразует принятый сигнал речи в аналоговую форму и подает его на вход динамика;

- эквалайзер служит для частичной компенсации искажений сигнала, вследствие многолучевого распространения; по существу, он является адаптивным фильтром; этот блок не является обязательным и в некоторых случаях может отсутствовать.

Логический блок – это микрокомпьютер со своей оперативной и постоянной памятью, осуществляющий управление работой подвижной станции.

Синтезатор является источником колебаний несущей частоты, используемой для передачи информации по радиоканалу. Наличие гетеродина и преобразователя частоты обусловлено тем, что для передачи и приема используются различные участки спектра (так называемое дуплексное разделение по частоте).

Для обеспечения конфиденциальности передачи информации в некоторых системах возможно использование режима шифрования. В этих случаях передатчик и приемник подвижной станции включают соответственно блоки шифрования и дешифровки сообщений.

5. Оконечный абонентский терминал - Модем

Модем – это оконечное абонентское устройство, выполняющее функции классической аппаратуры передачи данных по всевозможным каналам корпоративных сетей, а также роль устройства, создающего необходимые условия подключения домашнего компьютера к сети Internet.

Когда компьютер используется для обмена информацией по телефонной сети, необходимо устройство, которое может принять сигнал из телефонной сети и преобразовать его в цифровую информацию. На выходе этого устройства информация подвергается модуляции, а на входе демодуляции, отсюда и название МОДЕМ. Назначение модема заключается в замене сигнала, поступающего из компьютера (сочетание нулей и единиц), электрическим сигналом с частотой, соответствующей рабочему диапазону телефонной линии. Акустический канал этой линии модем разделяет на полосы низкой и высокой частоты. Полоса низкой частоты применяется для передачи данных, а полоса высокой частоты – для приема.

Существует большое разнообразие модемов в зависимости от конструкции, области применения, метода передачи, скорости передачи, сфере применения, интеллектуальных возможностей и реализуемых протоколов.

Один из вариантов структуры современного модема представлен на рис.35.

Модем состоит из адаптеров портов канального и DTE-DCE интерфейсов; универсального (PU), сигнального (DSP) и модемного процессоров; постоянного ПЗУ (ROM), постоянного энергонезависимого перепрограммируемого ППЗУ (ERPROM), оперативного ОЗУ (RAM), запоминающих устройств и схемы индикаторов состояния модема.

Порт интерфейса DTE - DCE обеспечивает взаимодействие с DTE. Порт канального интерфейса обеспечивает согласование электрических параметров с используемым каналом связи. Канал может быть аналоговым или цифровым с двух или четырехпроводным окончанием.

Универсальный процессор (PU) выполняет функции управления взаимодействием с DTE и схемами индикации состояния модема.

Он выполняет посылаемые DTE – АТ команды и управляет режимами работы остальных составных частей модема. Кроме того, универсальный процессор может реализовывать операции компрессии / декомпрессии передаваемых данных.

Рис. 35. Вариант структуры современного модема

Интеллектуальные возможности модема определяются в основном типом используемого PU и микропрограммой управления модемом, хранящейся в ROM.

Путем замены или перепрограммирования ROM иногда можно достичь существенного улучшения свойств модема, то есть произвести его модернизацию. Такого рода модернизация некоторых моделей модемов обеспечивает поддержку новых протоколов или сервисных функций. Для облегчения процесса модернизации в последнее время стали применяться микросхемы ФЛЕШ – памяти (Flash ROM) вместо микросхем ROM.

Схема ERPROM дает возможность сохранить установки модема в так называемых профайлах или профилях модема на время его выключения. Память RAM интенсивно используется для временного хранения данных и выполнения промежуточных вычислений как универсальным, так и цифровым сигнальным процессором.

На сигнальный процессор, как правило, возлагаются задачи по реализации основных функций протоколов модуляции (кодирование светочным кодом, относительное кодирование, скремблирование и т.д.), за исключением операции модуляции / демодуляции. Последние операции выполняются специализированным модемным процессором (DSP).

6. Оконечный абонентский терминал – пейджер

Системы персонального радиовызова или пейджинговые системы – это системы односторонней мобильной связи, обеспечивающие передачу коротких сообщений из центра системы (с пейджингового терминала) на миниатюрные абонентские приемники (пейджеры).

В простейшем случае система персонального радиовызова состоит из пейджингового терминала, базовой станции и пейджеров.

Базовая станция состоит из радиопередатчика и антенно-фидерного устройства и обеспечивает передачу пейджинговых сигналов на всю зону действия системы, радиус которой может составлять до 100 км. Пейджеры осуществляют прием тех сообщений, которые им адресованы.

Иногда в зоне действия системы пейджинговой связи может использоваться несколько радиопередатчиков, равномерно распределенных по всей зоне. Это позволяет повысить надежность связи.

6.1. Устройство пейджера

Основными элементами пейджера являются приемник, детектор, устройство цифровой обработки и хранения информации, а также дисплей отображения информации. На рис.36. представлена упрощенная структурная схема пейджера.

Рис.36. Упрощенная структурная схема пейджера

Двойное преобразование частоты используется для того, чтобы улучшить чувствительность приемника, так как этот параметр существенно влияет на качество работы системы. Этой же цели служит усилитель радиочастоты.

Важная особенность работы пейджера – режим экономии батарей. Основная мощность элементов питания расходуется в высокочастотных каскадах и каскадах звуковой сигнализации. Поэтому, если они будут работать непостоянно, а с определенными интервалами, это значительно увеличит срок службы батарей. Осуществить такой режим позволяет структура пейджингового протокола, а именно – его преамбула. Чтобы определить, принимается преамбула или нет, пейджеру достаточно включаться примерно на 100 мс. через каждую секунду. При этом, если преамбула не обнаружена, приемник опять отключается. Если же она обнаружена, приемник остается включенным. Первая промежуточная частота 10, 7 или 21, 4 МГц, а вторая 455 или 30 кГц.

В пейджерах используется рамочная антенна, которая при малых размерах антенн (размеры пейджера невелики) хорошо выделяет электромагнитную энергию из окружающего пространства. Однако нужно иметь в виду, что качество работы радиосистемы (достоверность принятой информации) зависит не только от характеристик антенны и мощности приемника, но и от чувствительности приемника, городской застройки, ландшафта местности и т.д.

Чувствительность пейджера определяется как уровень электромагнитного поля, выраженный в мкВ/м, при котором пейджер принимает сообщения с достоверностью 50% при его произвольном вращении вокруг вертикальной оси.

В системах персонального радиовызова могут передаваться сообщения четырех типов: тональные, цифровые, буквенно-цифровые, речевые. Тональные сообщения были единственным типом сообщений со смыслом «Позвоните в офис и узнайте новости». Цифровое сообщение может содержать номер телефона, по которому следует позвонить владельцу пейджера. Наиболее распространенным типом сообщения стало буквенно-цифровое, которое может содержать любой текст длиной до 100…200 и даже более символов. Цифровое или буквенно-цифровое сообщение отображается на дисплее пейджера, который может иметь от одной до 8 строк с 12 ÷20 символами в строке. Длинные сообщения передаются по частям. Передача речевых сообщений широкого распространения пока не получила.

Вызов абонента, т.е. адресация сообщения, может осуществляться индивидуально, нескольким абонентам (общий вызов) или группе абонентов (групповой вызов).

В первом случае вызов адресуется конкретному абоненту по его индивидуальному номеру, во втором – нескольким абонентам с последовательной передачей их индивидуальных номеров, в третьем – вызов адресуется одновременно группе абонентов по общему групповому номеру. Сообщения, подлежащие передаче, вводятся в систему одним из трех способов: голосом через телефонную сеть и оператором пейджинговой связи; через телефонную сеть с тональным набором – сообщение набирается на клавиатуре ТА и проходит сразу на пейджинговый терминал, минуя оператора; через телефонную сеть с персонального компьютера с набором сообщения на пульте компьютера и выходом также непосредственно на пейджинговый терминал.

Помимо сообщений конкретным абонентам, в пейджинговых системах обычно организуется общий информационный канал, содержащий оперативную информацию: биржевые новости, погода, обстановка на дорогах и т.д.

Дополнительные услуги, предусмотренные в пейджере: часы, календарь, регулировка громкости, сохранение в памяти и т.д.

Поскольку сообщения передаются кратко и только в одну сторону, эффективно используется канал связи, по этой же причине он более экономичен по питанию.

В последнее время появляются сообщения о разработке пейджеров для двусторонней связи, которые обеспечивают передачу подтверждений о приеме сообщений.

ЛЕКЦИЯ 9

ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОММУТАЦИИ.

НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И СТРУКТУРНАЯ СХЕМА КУ

1. Принципы автоматической коммутации.

Коммутация - это процесс замыкания, размыкания и переключения электрических цепей. На сетях электросвязи посредством коммутации абонентские устройства - АУ (терминалы - приемники и передатчики) соединяются между собой для передачи (приема) информации.

Коммутация осуществляется на коммутационных узлах (КУ), являющихся составными частями сети электросвязи.

Составными частями сети являются оконечные абонентские устройства, средства телекоммуникаций и соединительные линии.

Пример структуры простейшей сети приведен на рис.37.

Рис. 37. Схема организации связи на сети с тремя КУ

Для осуществления соединения на КУ устанавливается коммутационная аппаратура, обеспечивающая соединение линии вызывающего абонента с линией вызываемого абонента.

Совокупность линейных и станционных средств, предназначенных для соединения оконечных терминалов, называется соединительным трактом. Число КУ между терминалами зависит от структуры сети, вида и направления соединения.

Для осуществления требуемого соединения на КУ от вызывающего АУ должна поступать информация о номере вызываемого абонента (адресная информация). Схема организации связи между абонентами в общем виде может быть следующей:

Рис. 38. Схема организации тракта между двумя ТА

С КУ посылаются информационные сигналы для оповещения абонентов о различных ситуациях, возникающих в процессе установления соединения (СС – сигнал ответа станции, СЗ - сигнал «занято», КПВ – сигнал контроля посылки вызова, ПВ – сигнал «посылки вызова» и т.д.).

КУ соединяются между собой посредством физических, уплотненных, РРЛ, ВОЛС и спутниковых линий.

Под каналом или линией понимается совокупность технических средств (линейных и станционных), обеспечивающих соединение АУ и КУ, КУ между собой, а также передачу информации.

В приведенной выше схеме соединительным трактом называется тракт подключения двух оконечных абонентских ТА. Трактом передачи информации называется соединительный тракт при снятых микротелефонных трубках, т.е. он содержит звуковые участки.

Примером сети для передачи всех видов информации может служить Единая автоматизированная сеть бывшего СССР (ЕАСС) и ее подсистемы – вторичные сети. В настоящее время из ЕАСС выделена телекоммуникационная сеть РУз, состоящая из множества подсистем – вторичных сетей телефонных, телеграфных, вещания, УзПАК, сети телевидения и т.д.

На КУ соединение может устанавливаться на время, необходимое для передачи одного сообщения (одного телефонного разговора) или на длительное время (больше одного сообщения). В первом случае это оперативная коммутация, во втором - кроссовая (долговременная). Оперативная коммутация – это коммутация, выполняемая абонентами по скорой системе эксплуатации. Кроссовая - соединение каналов вручную или автоматически по требованиям абонентов, или в соответствии с расписанием сеанса связи.

2. Общая упрощенная структура КУ

Упрощенная структура КУ представлена на рис. 39.

В состав любого КУ входит: кросс, коммутационное поле (КП), управляющее устройство (УУ), линейные комплекты (ЛК), шнуровые комплекты для внутристанционной связи (ШК), станционные комплекты для приема и выдачи адресной информации (регистры - комплекты приема номера КПН), источники электропитания, устройства сигнализации, генераторное оборудование, контрольно-испытательное оборудование.

Рис.39. Упрощенная структура КУ

3. КУ классифицируются по ряду признаков:

- по виду передаваемой информации (ТЛФ, ТЛГ, вещ., ПД, телеуправление и т.д.);

- по способу обслуживания соединений (ручной, полуавтоматический, автоматический);

- по месту, занимаемому в сети электросвязи (районные, ЦС, УС, ОС, УВС, УИС, АМТС, МН, СТ, УАК и т.д.);

- по типу сети связи (городская, сельская, учрежденческая, внутризоновая, междугородная, международная);

- по типу коммутационного и управляющего оборудования (электромеханический, электронный, цифровой);

- по системам применения оборудования (ДШ, К, Маш., КЭ, Э);

- по емкости линий или каналов (малая, средняя, большая);

- по типу коммутации (оперативная, кроссовая, смешанная);

-по способу разделения каналов (пространственный, пространственно-временной, пространственно-частотный);

- по способу передачи информации (коммутация каналов, коммутация сообщений, коммутация пакетов..

4. Способы установления соединений

На телефонных сетях наиболее распространенным способом коммутации является коммутация каналов (линий) КК. Он характеризуется тем, что по переданному адресу предоставляется тракт между передатчиком и приемником на все время передачи информации в реальном масштабе времени.

В таких системах качество обслуживания вызовов оценивается вероятностью отказов в установлении соединений из-за занятости каналов (линий) и приборов коммутации (системы с потерями) или временем ожидания обслуживания вызова (в системах с ожиданием). Речевое сообщение передается с паузами. Все это приводит к неполному использованию каналов. Следовательно, нужно увеличивать число линий и каналов для поддержания требуемого качества обслуживания вызовов. Все показатели нормируются.

Способ коммутации сообщений КС характеризуется тем, что тракт между передатчиком и приемником заранее не устанавливается, а канал в нужном направлении предоставляется по адресу, приписываемому в начале сообщения, только для передачи сообщения, а в паузах этот канал может использоваться для других сообщений. Пришедшее на КУ сообщение поступает в ЗУ, после приема и анализа адреса сообщение устанавливается в очередь для передачи его в нужном направлении. Системы КС = системы с ожиданием. Качество оценивается по t задержки. Этот способ используется при ТЛГ передаче и передаче ПД, когда не требуется работа в реальном масштабе времени. Преимущества КС по сравнению с КК: повышается использование каналов, появляется возможность лучшего использования разнотипных линий и каналов, регистрируются и хранятся проходящие через узел сообщения.

Способ коммутации пакетов КП - сообщение разбивается на части одинакового объема (это пакет). Передача пакетов одного сообщения происходит аналогично передаче в системе КС и может осуществляться по одному пути или разным путям. В последнем узле или оконечном пункте (приемнике) пакеты собираются и выдаются адресату.

Каждый из указанных способов коммутации имеет свои преимущества и недостатки и могут быть эффективно использованы в определенных условиях и для определенных видов информации.

Идея автоматической коммутации заключается в следующем. На коммутаторе РТС при поступлении вызова телефонистка отвечает на вызов с помощью опросного штепселя шнуровой пары (ОШ), принимает адрес требуемого абонента, находит линию требуемого абонента в коммутационном поле и с помощью вызывного штепселя (ВШ) обеспечивает создание коммутационного тракта. В случае, если абонентская линия вызываемого абонента свободна, телефонистка посылает вызываемому абоненту сигнал вызова на звонок. При снятии абонентом микротелефонной трубки создается разговорный тракт между терминалами аб.А и аб.В через посредство шнуровой пары ОШ – ВШ.. По окончании разговора телефонистка производит разъединение.

В процессе установления соединения на РТС выполняются функции, которые можно разбить на две группы:

- функции чисто механические;

- функции, требующие мышления (прием информации о номере абонента, поиск его линии в поле коммутатора и т.п.).

Идея автоматической коммутации заключается в том, что вторая группа функций передается вызывающему абоненту, а первая передается коммутационным приборам АТС.

На рис. 40 приведена схема АТС на 10 номеров. Нумерация ТА один знак от 0 до 9. По этой схеме можно разобрать идею автоматической коммутации.

Рис.40. Схема АТС на 10 NN

Абонентские линии заводятся в поле искателей вызова (ИВ) и в поле линейных искателей (ЛИ). При появлении вызова от абонента запускаются распределитель вызова (РВ) и искатели вызовов (ИВ), один из которых подключается к линии вызывающего абонента (по аналогии с ОШ на РТС). Затем абоненту выдается сигнал станции, по получении которого абонент набирает цифру адреса требуемого абонента. Адресная информация поступает в прибор ЛИ, связанного с соответствующим ИВ. По адресной информации ЛИ находит линию требуемого абонента. Далее определяется состояние линии и в случае, если она свободна, абоненту посылается сигнал вызова на звонок. Абонент А получает в этом случае сигнал контроля посылки вызова. Абонент В снимает трубку и устанавливается разговорный тракт между абонентами А и В. Для выдачи абонентам акустических сигналов на АТС предусматривается СВУ (сигнально-вызывное устройство).

Количество V шнуровых пар ИВ-ЛИ зависит от интенсивности телефонной нагрузки. Чем больше V, тем лучше качество. Однако при этом растет стоимость оборудования АТС. При проектировании число V определяется допустимым качеством обслуживания вызовов.

ЛЕКЦИЯ 10

ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА СИСТЕМ КОММУТАЦИИ

Для коммутации каналов (линий) и построения устройств управления используются различные коммутационные приборы. Коммутационным прибором называется устройство, обеспечивающее замыкание, размыкание и переключение цепей при поступлении в прибор управляющего сигнала.

Изменение проводимости электрической цепи можно осуществить двумя способами: механическим соприкосновением двух токоведущих поверхностей электрической цепи – контактным путем или изменением параметров одного из элементов цепи (сопротивления, емкости, степени намагниченности этого элемента) – бесконтактным путем.

В соответствии с этим различают контактные и бесконтактные коммутационные приборы.

По количеству одновременно коммутируемых электрических цепей приборы коммутации делятся на однопроводные (изменяющими состояние только одной цепи) и многопроводные (одновременно воздействующим на две и более цепи).

Коммутационные приборы характеризуются следующими параметрами:

а) коммутационный коэффициент для цепей управления и

для цепей разговорного тракта;

б) время переключения (t_ср, t_отп );

в) срок службы или долговечности - допустимое число переключений или допустимое время работы. Электромеханические устройства - числом срабатываний, электронные - временем работы;

г) интенсивностью отказов, то есть вероятностью отказов в единицу времени;

д) вносимое затухание (£1,3 дБ на один КУ);

е) переходное затухание (78дБ);

ж) низкий уровень помех (не более 0,5мВ);

з) широкий динамический диапазон (порядка 40дБ);

и) стабильность параметров в течение всего срока службы;

к) нелинейное искажение меньше 5%.

КП делятся на 4 вида. Особое место занимает элементная база типа «микросхемы» разной степени интеграции. На рис. 41 представлены условные обозначения разновидностей коммутационных приборов:

3) многократный координатный 4) Соединители МС-Г, Ф, И, Э

соединитель

Рис. 41. Разновидности коммутационных элементов

(условное обозначение)

Рассмотрим кратко параметры, обозначение и назначение этих групп коммутационных приборов.

Реле - это коммутационный прибор, имеющий один вход и один выход, два состояния и переходящий скачкообразно из одного состояния в другое под действием внешнего управляющего сигнала.

Реле подразделяются на электрические, тепловые, механические, гидравлические, фотореле и др.

Наибольшее распространение в технике средств сетей телекоммуникаций получили электромагнитные реле и реле с магнитоуправляемыми герметизированными контактами.

Принцип работы электромагнитного реле заключается в том, что при подаче тока в обмотку электромагнита сердечник намагничивается и притягивает якорь, а якорь, в свою очередь, перемещает подвижные контактные пружины, в результате чего происходит замыкание, размыкание или переключение контактных пружин.

Реле могут быть однообмоточные и многообмоточные (2-3). Обозначение обмоток реле и элементарных контактных групп приведены на рис.42

Рис. 42. Обозначение обмоток и элементарных контактных групп реле

Наибольшее распространение получили электромагнитные реле РПН, РЭС-9 и РЭС –14. Ниже в таблице 3 приводятся основные параметры этих реле.

Таблица 3

Параметры реле	РПН	РЭС-14
Наибольшее число контактных групп	3	4
Наибольшее число пружин	18	24
Дополнительная мощность рассеивания, Вт	4-5 Вт	4-5 Вт
Время срабатывания нормального реле, мс	8-30	10-30
Время отпускания нормального реле, мс	8-20	5-12
Время срабатывания замедленного реле, мс	20-80	15-100
Время отпускания замедленного реле, мс	50-200	30-250
Срок службы (число срабатываний)	10⁷	10⁸

Для улучшения функций коммутации контактные группы реле размещают в инертную среду в стеклянные баллоны, уменьшают габариты и увеличивают быстродействие. На этой основе реализуются герконовые (ферридовые) реле и соединители. На рис. 43, 44, 45 представлены схемы, поясняющие работу соответственно геркона, феррида и гезакона.

Основное отличие реле данной группы от РПН и РЭС состоит в том, что у них отсутствует якорь, а магнитопровод включает в себя контактные пружины, замыкая их силой магнитного притяжения.

Герконовое реле. Геконовое реле используются для коммутации разговорного тракта в квазиэлектронных АТС. Конструктивно герконовое реле представляет собой электромагнитную катушку, внутри которой помещается несколько (в зависимости от необходимости) герконов.

Геркон представляет собой стеклянный баллончик, заполненный инертным газом, в котором находятся контактные пружины (рис. 43). Соприкасающиеся поверхности контактных пластин покрывают слоем золота для обеспечения хорошего качества контакта.

Магнитная цепь такого реле состоит из контактных пружин (см. рис. 43), рабочего зазора между ними и ярма (корпуса).

1- контактные пружины, 3- стеклянная трубка,

2- обмотка, 4- ярмо (корпус)

а) геркон на замыкание, б) геркон на размыкание,

в) геркон на переключение.

Рис.43. Конструкция герконового реле и разновидности герконов.

При пропускании тока в обмотке герконового реле наводится магнитный поток Ф, который замыкается через корпус и контактные пружины. Данный магнитный поток создаёт силу тяги между контактными пружинами и замыкает их.

Ф е р р и д представляет собой герконовое реле, магнитная система которого изготовлена из магнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, обладающего остаточным намагничиванием, достаточным для удержания контактов геркона. Иначе говоря, феррид – это герконовое реле с внешней памятью.

Достоинство феррида – это удержание контакта в рабочем состоянии без потребления электроэнергии (свойства памяти), а также управление более короткими импульсами, чем время срабатывания геркона.

Гезакон – герметизированный запоминающий контакт-это герконовое реле с внутренней памятью, что достигается за счет того, что у гезакона пружины изготовлены из магнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, обладающие достаточной намагниченностью для удержания его пружин в замкнутом состоянии.

Электромеханические искатели – это устройства, в которых вход коммутируется с выходом механическим контактом скольжения. Различают искатели типов ШИ (шаговый) и ДШИ (декадно-шаговый).

Щеточный искатель имеет три основные части: статор (неподвижная часть искателя) или контактное поле, образующее выходы искателя; ротор (подвижная часть) или щетки, которые выполняют роль входа; движущий механизм (привод), перемещающий щетки в требуемое положение (рис.46).

Рис. 46. Кинематическая схема шагового искателя

ЭМ - Электромагнит П - Пружины

Я - Якорь Х - Храпового колеса

Щ - Щётки С - Движущаяся собачка

При поступлении импульса тока в обмотку электромагнита якорь, притягиваясь к сердечнику, обеспечивает посредством рычага с ведущей собачкой перемещение щеток на один шаг. По окончании импульса тока якорь под действием возвратной пружины (рис. 46. пружина П) возвращается в исходное положение. Для предохранения щеток от возвратного движения в механизме искателя имеется стопорная собачка, западающая в следующую впадину храпового колеса после окончания шага движения щеток. При повторном импульсе якорь электромагнита вновь притягивается, и щетки перейдут на следующую ламель. Таким образом, в зависимости от числа поступивших импульсов в обмотку электромагнита щетки переместятся на соответствующее число шагов и установятся в определенном положении контактного поля искателя. Основными коммутационными параметрами искателей являются – емкость поля (m) и проводность коммутируемых линий (q).

Широкое применение в системах связи нашли искатели с двумя движениями щеток, что позволило увеличить емкость контактного поля. К их числу относится декадно-шаговый искатель на 100 линий с подъемным и вращательным движением- ДШИ- 100.

Декадно-шаговый искатель ДШИ-100 имеет один вход и сто выходов. Составными частями ДШИ- 100 также является статор (контактное поле), ротор и движущий механизм. Контактное поле ДШИ- 100 состоит из трех секций: «а», «b», «с», каждая из которой содержит 10 рядов контактных ламелей. В каждом ряду (декаде) имеется 10 ламелей, расположенных по дуге 80⁰.

Следовательно, искатель, типа ДШИ-100 представляет собой коммутационное устройство, соединяющее один трехпроводный вход с любым из ста трехпроводных выходов.

На рис. 47 представлено условное обозначение искателей.

Рис. 47. Условное обозначение искателей

Многократный координатный соединитель (МКС) является основным коммутационным прибором АТС координатной системы.

В состав МКС входят следующие конструктивные элементы:

- вертикали (вертикальные блоки);

- выбирающее устройство, состоящее из выбирающих электромагнитов (ВЭ) и выбирающих реек;

- рама, в которой установлено 10 или 20 вертикалей, 10 или 12 выбирающих электромагнитов и 5 или 6 выбирающих реек.

Один и тот же соединитель для коммутации может использоваться многократно. При этом поочередно могут быть установлены соединения во всех вертикалях. Отсюда и название – многократный координатный соединитель – МКС. В одно и то же время в поле МКС может иметь место столько соединений, сколько вертикалей содержит МКС.

На рис. 48 упрощенно показан общий вид МКС, имеющий 20 вертикальных блоков (вертикалей), 10 выбирающих электромагнитов, объединенных попарно пятью выбирающими рейками. Такой тип МКС обозначается 20х10х6.

Для коммутации необходимо срабатывание выбирающего электромагнита (выбор горизонтали) и удерживающего электромагнита (выбор вертикали). После коммутации в работе остается удерживающий магнит (УМ), то есть удержание точки коммутации электрическое.

Конструкция вертикали такого МКС показана на рис. 49 (а).

С целью увеличения емкости поля вводится третья позиция (горизонтальная), позволяющая из емкости вертикали 10 выходов с шестипроводной коммутацией организовать 20 выходов с трехпроводной коммутацией. Роль переключающей третьей позиции выполняют переключающие выбирающие электромагниты ПЭ1 (выходы вертикали 1-10), ПЭ2 (выходы вертикали 11-20). Обозначение 3 позиционного МКС 20х20х3. Принцип удвоения емкости вертикали показан на рис. 49 (б).

Рис.48. Многократный координатный соединитель МКС 20х10х6

Рис. 49. Схема вертикалей МКС:

а) двухпозиционного б) трехпозиционного

В зависимости от типа коммутационного элемента, применяемого в соединителях, они бывают не только электромеханические, но и герконовые (МГС), ферридовые (МФС), интегральные (МИС), электронные (МЭС).

Рассмотрим конструкцию и действие соединителей типа МГС и МФС.

Многократный герконовый соединитель (МСГ) представляет собой совокупность герконовых реле, размещенных в n горизонтальных и m вертикальных рядах на общей плате. При этом контакты реле, расположенные по горизонтали, запараллелены и образуют один вход, а те же контакты реле, запараллеленные по вертикали, образуют один выход. Такая плата называется коммутационной матрицей на n входов и m выходов (n x m). Матрица представляет собой полнодоступную однозвенную схему коммутации, в которой каждому входу доступен любой выход.

Рис. 50. Схема двухпроводной герконовой матрицы 8 Х 8

(разговорные провода)

Как показано на рис.50, герконы в коммутационной матрице должны соединяться так, чтобы получился коммутатор с определенным числом входов и выходов. В квазиэлектронных АТС с программным управлением управляющее устройство функционирует по принципу двоичной системы счисления, поэтому для построения коммутационных полей удобно применять коммутационные матрицы ёмкостью кратной по входам и выходам 2^k (k = 1, 2, 3 …) например, 4 х 4, 4 х 8, 8 х 8.

Схема коммутации двухпроводного разговорного тракта герконового соединителя с параметрами n = 8 и m = 8 представлена на рис.50. Для соединения, например, входа 1 с выходом 8 необходимо обеспечить включение герконового реле ГР 1.8 в точке коммутации, характеризуемой координатами входа и выхода.

Для построения МГС могут использоваться герконовые реле как с двумя, так и с одной обмоткой управления. Схема соединения двухобмоточных реле в МГС представлена на рис.51.

Рис.51. Включение двухобмоточного герконового реле в схеме

МГС- 8 Х 8

а) МГС – 8 Х 8 (провода «с» и «d»);

б) точка коммутации МГС – 8 Х 8

Для обеспечения срабатывания требуемого реле необходимо пропустить ток через его первую обмотку. Так для срабатывания герконового реле ГР –1.8 необходимо подать импульс тока положительной полярности на горизонтальный провод “c” выхода 8. При срабатывании реле ГР 1.8 через его герконы (рис.51) образуется соединение между входом 1 и выходом 8. Реле ГР 1.8 удерживается за счет протекания тока по второй обмотке через собственный контакт по проводу “d”. Диоды в цепях первых обмоток герконовых реле необходимы для развязки электрических цепей срабатывания.

При построении коммутационной системы (КС) с электрическим удержанием имеет место значительный расход электроэнергии, поскольку при каждом соединении в рабочем состоянии находятся обмотки удерживания реле на каждом из звеньев коммутации. С целью уменьшения расхода электроэнергии для удержания соединительного тракта в КС используется герконовые реле с магнитной блокировкой.

Многократный ферридовый соединитель МФС является разновидностью соединителей, построенный на ферридах (герконах с магнитным удержанием). МФС устроен так же, как и МГС в виде матрицы, но в каждой точке коммутации имеется феррид с соответствующими числом контактов (герконов). Схема включения обмоток ферридов для МФС приведена на рис. 52.

Рис.52. Схема включения обмоток ферридов в МФС

При построении соединителя используется дифференциальная схема включения полуобмоток феррида, при этом первые обмотки одной вертикали соединяются последовательно, вторые обмотки одной горизонтали также соединяются последовательно.

Для коммутации точки ток подается на ту горизонталь и вертикаль, на пересечении которых она находится.

Замыкание контактов в точке коммутации осуществляется одновременным прохождением импульса тока от импульсного генератора (ИГ) через соответствующие горизонталь и вертикаль, что обеспечивается предварительным замыканием одного из контактов управляющих реле горизонталей Г1 + Г8 и вертикалей В1 + В8, при этом ферритовый сердечник в точке пересечения перейдет в состояние “1” и контакты этой точки коммутации замкнутся (рис.52). Размыкаются контакты в точке коммутации при подаче аналогичного управляющего импульса только по горизонтали или вертикали. Это свойство обеспечивается дифференциальной схемой включения полуобмоток ферритов.

Для управления работой феррита требуются импульсы тока большой величины (до 10 А), однако длительность импульсов составляет всего 0,1 – 0,5 мс и определяется только временем перемагничивания магнитной системы. После прекращения управляющего импульса, контактные пружины герконов остаются в рабочем состоянии под действием остаточной магнитной индукции магнита.

Параметры МФС определяются числом входов, выходов и проводности точки коммутации (таблица 4).

Таблица 4

Параметры некоторых МКС

Тип МФС	Наименование	Параметры
МФС 1	2-х проводный, 8 х 8	8 х 8 х 2
МФС 2	4-х проводный, 8 х 8	8 х 8 х 4
МФС 3	Смешанная 2-х и 4-х проводная коммутация выходов	(4+4) х 8 х (2,4)
МФС 4	Смешанная 2-х и 4-х проводная коммутация выходов	8 х (4+4) х (4,2)

ЛЕКЦИЯ 11

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КОММУТАЦИОННЫХ ПОЛЕЙ

СИСТЕМ КОММУТАЦИИ

Ранее была рассмотрена обобщенная структура коммутационного узла (КУ). Любой КУ состоит из коммутационного поля, управляющего устройства и линейных комплектов. Рассмотрим принципы построения коммутационных полей систем коммутации. Коммутационное поле представляет собой отдельные группы приборов, выполняющих одинаковые функции – это ступени искания.

Упрощенная структура коммутационного поля системы коммутации представлена на рис. 53.

В зависимости от типа системы коммутации число ступеней искания может быть различным. Каждая ступень искания комплектуется из отдельных групп приборов – однотипных коммутационных блоков (КБ).

Коммутационным блоком (КБ) называется совокупность приборов, имеющих все или часть общих выходов. Для реализации КБ используются коммутационные приборы 4-х типов, рассмотренные ранее. Коммутационные блоки с требуемыми параметрами можно получить объединением входов, выходов или входов и выходов одновременно. В зависимости от того, как использованы приборы для подключения входа к выходу, КБ могут быть однозвенными и многозвенными, полнодоступными и неполнодоступными. Доступностью Д называется число выходов блока, с которым вход блока может получить соединение через посредство коммутационного прибора.

КБ называется однозвенным, если для соединения входа с выходом требуется коммутация в одной точке. КБ называется многозвенным, если для коммутации входа с выходом требуется коммутация в двух и более точках.(рис. 54).

Рис. 54. Однозвенные и многозвенные КБ

В зависимости от назначения и местоположения в коммутационном поле КБ могут реализовываться со сжатием, с расширением, без сжатия и расширения. (рис. 55).

КБ со сжатием КБ с расширением КБ без сжатия и расширения

N > M N < M N = M

Рис. 55. Коммутационные блоки с разным соотношением

параметров N и M

В декадно-шаговых системах коммутации коммутационными блоками являются стативы, построенные на коммутационных приборах типа «искатели» с объединением выходов по полнодоступной и неполнодоступной однозвенной схеме. (рис. 56).

Рис. 56. Однозвенные полнодоступная (а) и неполнодоступная (б) схемы КБ на ШИ

В системах коммутации типа координатные, квазиэлектронные, электронные и цифровые используются многозвенные схемы КБ. Необходимость в многозвенности диктуется тем, что реализация многозвенных КБ экономичнее однозвенных КБ.

Рассмотрим сказанное на простейших примерах:

На рис. 57 представлены однозвенные схемы КБ с параметрами 100 входов на 100 выходов, реализованные на разных коммутационных приборах типа реле, ДШИ и МКС.

Рис. 57. Реализация одновременной схемы с параметрами N=100, M=100 на разных коммутационных приборах

а) общая структура; б) на реле; в) на искателях; г) на МКС

Как видно из рис.57 количество точек коммутации равно 10.000. Количество требуемых элементов реле – 10.000 (100х100), а во второй схеме – 100 искателей ДШИ. При реализации схемы с заданными параметрами на базе МКС 10х10 число точек коммутации равно также 10.000 (100х100). Число МКС, требуемых для реализации схемы, равно 100 по числу входов.

Однако если такую схему выполнить на базе МКС с двухзвенной реализацией, то количество точек коммутации и число МКС уменьшится в пять раз (рис. 58). В двухзвенной схеме первая точка коммутации называется звеном А, вторая точка - звеном В, и при большем числе звеньев – звено С, звено D и т.д. Из рис.58 можно сделать вывод, что двухзвенная схема КБ экономичнее однозвенной с равными параметрами.

Рис. 58. Двухзвенная схема с параметрами N=100, М=100

Многозвенные схемы КБ строятся на основе операции последовательного и параллельного соединения коммутационных элементов (реле, искателей, МКС, соединителей). Рассмотрим обобщенную структуру 2-х звенной схемы. Схема характеризуется следующими структурными параметрами (рис.59):

Рис. 59. Структурные параметры КБ

Звено А Звено В

n_An_B количество входов в один коммутатор звеньев А и В соответственно;

m_Am_B количество выходов из коммутаторов звеньев А и В соответственно;

K_A K_B количество коммутаторов звеньев А и В соответственно;

f_AB связность, т.е. количество линий между одним коммутатором звена и А одним коммутатором звена В.

Между этими параметрами КБ имеется следующая зависимость для f_АВ=1:

n_A x k_A=N

n_B x k_B = m_A x k_A = V_AB – промежуточные линии.

m_B x k_B = M

d_A= m_A / n_A; d_B = m_B / n_B; d_КБ = M / N - коэффициент сжатия или расширения звена А, звена В соответственно и КБ

d > 1— расширение, d < 1— сжатие, d = 1— нет сжатия и расширения

Коммутационные блоки ступеней искания АТСКУ выполняют различные функции, поэтому соотношение между структурными параметрами разное. Так для ступени АИ_исх и РИА используется коэффициент σ_КБ< 1, на ступенях ГИ σ_КБ> 1, а на ступени ВБ и ИБ системы ARM-20 используются КБ с σ_КБ= 1. На рис. 60 приведены структурные параметры некоторых КБ координатных систем коммутации.

Рис. 60. Разновидности КБ координатных систем

Коммутационные блоки и ступени также различаются по используемым в них режимах коммутации. Различают три режима коммутации:

- свободный;

- групповой;

- вынужденный (линейный).

Свободным режимом коммутации называется такой режим, при котором входящая линия должна быть подключена к любой исходящей свободной линии. Этот режим используется на ступенях АИ при исходящей связи (АИ_исх) и регистрового искания (РИ, РИА, РИВ).

Групповой режим коммутации характеризуется подключением входящей линии к любой свободной линии в группе. Это означает, что все М выходов должны быть разделены на группы линий (направления). Количество линий в каждой группе называется доступностью Д пучка линий направления. Этот режим искания используется на всех ступенях ГИ в координатных системах разного назначения.

При вынужденном (линейном) режиме искания входящая в КБ линия должна быть подключена к определенной линии на выходе (в соответствии с адресом терминала). Этот режим используется на ступени АИ при входящей связи (АИ_вх).

Недостатком звеньевых схем является явление внутренних блокировок. Явление внутренних блокировок – это такое состояние схемы, когда вход не может быть соединен со свободным выходом из-за отсутствия свободных доступных промежуточных линий. Для устранения явления местного эффекта используется ряд мероприятий, таких как увеличение числа звеньев, создание внутренних обходов и т.д. или перестроения в коммутационных полях. Рассмотрим один из способов уменьшения явления внутренних блокировок. На рис. 61 представлена структура трехзвенной схемы. При сравнении схемы рис. 61 со схемой

рис. 58 оказывается, что в трехзвенной схеме коммутации через все коммутаторы промежуточного звена В организуются дополнительные (по сравнению с рис. 58) промежуточные пути соединения входов с выходами.

Рис. 61. Структурная схема КБ с тремя звеньями коммутации

В квазиэлектронных коммутационных системах также используются многозвенные коммутационные блоки, реализованные на соединителях типа МФС. В зависимости от назначения системы коммутационные блоки имеют разные структурные параметры.

На рис. 62 представлены примеры КБ квазиэлектронных систем «Квант» и «Кварц».

а) коммутационный блок на 64 линии абонентских линии системы Квант

( БАЛ 64х32х16)

б) коммутационный блок соединительных линий системы Квант

(БСЛ 64х64х64)

в) коммутационный блок на 1024 абонентских линий системы Кварц – ГТС

(БАЛ 1024х512х256х256х256х256)

г) коммутационный блок на 1024 междугородных каналов и линий системы Кварц – АМТС ( БВЛ - БИЛ 1024 х 1024 х 1024 х 1024 х 1024)

Рис. 62. Коммутационные блоки квазиэлектронных систем

Координатные и квазиэлектронные системы коммутации имеют структуру многоступенчатого коммутационного поля. Межступенчатые и межблочные соединения в системах организуются по полнодоступной или неполнодоступной схемам в зависимости от количества нагрузочных групп (КБ), доступности направления или выходов КБ и количества линий в рассматриваемом направлении. Электронные системы коммутации с пространственным коммутационным полем могут также иметь многозвенную, многоступенчатую структуру коммутационного поля, реализованного на базе многократных электронных соединителей (МЭС) разного типа. В настоящее время на телекоммуникационных сетях разного назначения активно внедряются цифровые системы коммутации ЦСК, в которых коммутационное поле реализовано на базе микросхемной техники высокой интеграции . Коммутационное поле этих систем имеет модульное построение, основной функциональной единицей которого является цифровой коммутатор или мультипорт. Коммутаторы и мультипорты соединяются друг с другом при помощи ИКМ трактов. Принципы построения коммутационных полей ЦСК будут рассмотрены в последующих лекциях.

ЛЕКЦИЯ 12

АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ.

КОММУТАЦИОННОЕ ПОЛЕ ЦСК

1. АНАЛОГО-ЦИФРОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ

Сегодня, в век научно-технической революции наблюдается бурный рост объема информации всех трех видов: личной, специальной и массовой.

Доставка информации может осуществляться двумя способами:

- непосредственным (личный контакт людей);

- опосредованным (с использованием технических средств).

Для того, чтобы информацию можно было доставлять, хранить, обрабатывать и использовать, она должна быть представлена в виде сообщения. Кроме переданной от источника информации сообщение должно содержать адрес и различные служебные сведения. В состав сообщения может также входить дополнительная информация, которая служит для обнаружения и даже устранения ошибок, возникающих при передаче сообщения, т.е. для повышения верности полученной информации.

Сообщения могут быть непрерывными (аналоговыми) и дискретными.

Непрерывным называется сообщение, которое описывается непрерывной функцией времени. Пример: речь по телефону, программа вещания. Здесь изменение во времени звукового давления на мембрану подлежит передаче.

Дискретное сообщение представляет собой последовательность отдельных элементов. Пример: телеграмма - это сообщение, а буквы - это элементы сообщения.

При развитии сетей и систем связи, когда объемы передаваемой информации были невелики, сети и системы строились отдельными для разных видов информации. Однако по мере роста объемов информационных потоков, увеличения разветвленности сетей и, главным образом, развития разных технических средств становилась все более очевидной нерациональность такого разделения по видам информации. Каждая из отдельных сетей связи использует свои терминалы, свои каналы и коммутационные устройства, обладает своей структурой распределения информационных потоков в пространстве и времени. Поэтому существует ряд объективных факторов, позволяющих утверждать, что выгодно создание единой или объединенной сети для передачи различных видов информации.

К этим факторам относятся:

1. Расположение оконечных терминальных устройств для разных сетей совпадает. Например, терминалы наиболее обширной телефонной сети (ТА) всегда соседствует с терминалами других сетей (ТА, телевизор, компьютер и т.д.).

2. Разные сети используют каналы разного типа, но все они создаются на основе общих для всех каналов систем передачи (кабельных, РРЛ или спутниковых).

3. Структурно «транспортная сеть» состоит из линий связи и систем передачи, узлы коммутации которых создаются в местах наибольшей плотности населения. Узлы коммутации разных сетей для удобства транспортирования информационных сигналов, как правило, должны быть установлены в одних и тех же местах (узлах транспортных сетей).

Последние десятилетия характеризуются широким внедрением цифровых систем (ЦСК), т.е. носителем информации становится дискретный сигнал, вытесняющий аналоговый. Это означает, что в перспективе единственным носителем информации любого вида станет универсальный сигнал бит.

Использование элементарной единицы информации – бита в качестве единственного носителя информации как при ее передаче через сети связи, так и для обработки средствами специализированной вычислительной техники является важнейшим стимулом, способствующим ликвидации «ведомственной» разобщенности сетей связи и слиянию отрасли связи с отраслью обработки данных.

В цифровых системах передачи (ЦСП), цифровых системах коммутации (ЦСК) аналоговый первичный сигнал, подаваемый на вход канала подвергается преобразованию в цифровую форму с помощью трех операций: дискретизация во времени, квантование по амплитуде и кодирование.

Эти операции осуществляются в устройстве, называемом А-Ц-П. на передающем конце и на приемном Ц-А-П (аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразования).

Следовательно, АЦП должен содержать дискретизатор Д, квантователь (Кв) , кодирующее устройство (Код) . Обычно Кв и Код совмещены.

Дискретизация непрерывного сигнала во времени может быть показана в виде электронного ключа, который периодически замыкается с периодом Тд. Частота дискретизации Fд = 1/Тд. На выходе соответствующей системы создается АИМ сигнал, который представляет собой совокупность отсчетов непрерывного сигнала. На рис. 63 показан принцип преобразования аналогового сигнала в цифровую форму.

В соответствии с теоремой Котельникова Fд должна быть в 2 и более раз больше максимальной частоты спектра непрерывного сигнала низкочастотного канала. Спектр низкочастотного канала составляет 300 – 3400 Гц. Поэтому Fд = 8 кГц.

Рис. 63. Принцип аналого-цифрового преобразования

Квантование - это установление уровней сигналов, разрешенных для передачи. Между двумя ближайшими разрешенными уровнями имеется промежуток, называемый шагом квантования Di . Если на вход квантующего устройства попадает отсчет сигнала А, то значение его будет определяться уровнями, разрешенными для передачи Сi или Сi_+1.

На рис. 64 представлена схема, поясняющая принцип выбора амплитуды передаваемого квантованного импульса.

Рис. 64. Принцип квантования сигнала

Сигнал А должен быть передан квантованным импульсом Сi или С_i₊₁. Какой именно будет его амплитуда, зависит от соотношения /С_i- А/ и /С_i₊₁- А/.Если /С_i– А/ < /С_i₊₁- А/ то передается кантованный импульс С_i_{. .} В противном случае, если /C_i- А/ > /C_i₊₁- A/, то передается квантованный импульс С_I₊₁.

Шаг квантования Di₌ C_i_{+ 1} - С_i_. Если шаги квантования одинаковы и не зависят от уровня квантования, то квантование называется равномерным. Возможно неравномерное квантование, при котором шаги квантования различны.

В процессе квантования возникает ошибка вследствие того, что передаваемый квантованный сигнал отличается от истинного на /A – Ci/. Эту ошибку можно рассматривать как специфическую помеху - шум квантования. Последний представляет собой случайную последовательность импульсов, максимальное значение амплитуды которых не превышает половины шага квантования Di/2 . Чем меньше шаг квантования, тем меньше шум квантования, но больше число передаваемых разрешенных уровней (количество уровней квантования может быть до 2000).

Кодирование. В процессе кодирования квантованных АИМ сигналов может использоваться ИКМ, ДМ модуляции или их модификации. Наибольшее распространение получила ИКМ модуляция. На рис. 65 приведен пример кодирования квантованного АИМ сигнала.

Рис. 65. Принцип кодирования квантованного АИМ сигнала

Для передачи дискретного сигнала используется система и такт ИКМ. В качестве стандартной МСЭ рекомендует систему ИКМ преобразования со следующими параметрами.

- количество организуемых каналов – 32.

- частота дискретизации Fд = 8 кГц. Период Т = 125 мкс.

- длительность канального импульса равна

- число элементов кода в группе n=8; число уровней квантования

2ⁿ = 256.(для отличного качества речи);

- время передачи одного элементного кода:

- частота следования элементов кода в групповом ИКМ тракте f_э:

- соответственно скорость передачи информации в линии связи:

V=2.048 Мбит/с.

2. СТРУКТУРА КОММУТАЦИОННОГО ПОЛЯ ЦСК

Коммутационное поле ЦСК, также как и коммутационные поля ранее рассмотренных систем, является составным из коммутационных блоков двух структур: блоков пространственной коммутации (БПК) и блоков временной коммутации (БВК).

БПК (рис.66) предназначен для синфазной коммутации каналов определенных входящей и исходящей СЛСП, то есть служит для соединения одноименных каналов разных СЛСП.

Рис. 66. Блок пространственной коммутации

БПК можно представить как пространственный коммутатор на Nвх и Мисх СЛСП, содержащих по n-каналов. Вентили открываются в соответствии с временной последовательностью от управляющего комплекса (УК).

БВК (рис.67) предназначен для асинфазной коммутации временных каналов, то есть для перегруппировки временных каналов в СЛСП.

Рис. 67. Условное обозначение БВК

За входящей линией закрепляются информационные запоминающие устройства (ИЗУ). 1 тракт - 32 слова по 8 бит каждое. Информация в ячейках ИЗУ может храниться в течении времени, не превосходящего одного цикла.

Если необходимо в данной СЛСП скоммутировать канал i с каналом j, то информация, хранящаяся в ячейке i ИЗУ должна считываться в момент t_j, соответствующий j-му временному интервалу в цикле. То есть информация в i-ом ИЗУ задерживается на такое время, пока на выходе не появится j-й временной интервал. При полнодоступном включении БВК информация, хранящаяся в любой ячейке ИЗУ, должна считываться в любом из n временных интервалов.

На основе БПК и БВК можно строить коммутационные поля различных структур. Можно построить КП на основе БПК или БВК. Более экономичным будет вариант комбинированного использования. Поле может быть двухзвенным П-В или В-П, трехзвенным П-В-П или В-П-В, а также многозвенным с разным сочетанием блоков БВК и БПК. Ниже приводятся возможные структуры полей некоторых систем ЦСК.

В-П-В - поле DTS, NEAX-61, DX-200.

В-П-П-П-В - EWSD (Нем.Сименс).

П-В - S-12 (Нем.Алкатель).

Рассмотрим коммутационное поле типа В-П-В. Для соединения между собой любых линий или любых временных каналов в коммутируемых линиях необходимо не только осуществлять пространственную коммутацию линий в пространственном коммутаторе ПКВ, но и коммутацию во времени (временную коммутацию), то есть перестановку во времени каналов. Для этой цели предусматриваются запоминающие устройства, называемые информационной памятью ИП_А и ИП_С. ИП_А позволяют записать приходящие разговорные сигналы в виде 8-битовой кодовой группы сигнала и передать (считать) их далее в произвольной временной позиции. Количество блоков ИП_А равно числу входящих уплотненных линий, ИП_С - исходящих уплотненных линий. Число ячеек в каждом блоке ИП_A и ИП_С равно числу временных каналов. Информация, поступающая по i-му каналу, записывается в i-ую ячейку ИП_А (ИПс). Считывание может производиться в любой другой временной позиции, поэтому блок ИП по своему действию эквивалентен схеме коммутатора (информация переносится из любого входящего канала в любой исходящий).

Рис. 68. Принцип построения коммутационного поля ЦСК

Каждому звену коммутации (временному или пространственному) - соответствуют периферийные УУ, называемые управляющей памятью временной коммутации (УВП_А, УВП_С) и управляющей памятью пространственной коммутации (УППв). Каждый такой блок также содержит 32 ячейки, куда по команде ЦУУ узла коммутации (ЦУУ УК) заносится информация о номерах ячеек ИП или номере группового электронного контакта ГЭК пространственного коммутатора ПК. ГЭК размещены в точках коммутатора ПК и могут замыкаться в любой временной позиции.

Для коммутации через коммутационное поле используется любая из временных позиций станционного тракта. Кодовая группа разговорного сигнала записывается в какую-то ячейку ИП_А. Считывание должно произойти в какую-то ячейку ИП_С. Эта операция выполняется под управлением управляющей памяти УПВ_А, УПП_В, УПВ_С в момент времени, соответствующей выбранной позиции станционного шнура. В этом случае ЭК БПК, соответствующий ячейкам ИП_Аи ИП_С, будет находиться в открытом состоянии. Номер электронного контакта определяется номерами входящей и исходящей СЛСП.

Рассмотренную схему можно представить в виде пространственного эквивалента - трехзвенной схемы (рис.69), в которой на звеньях А и С осуществляется временная коммутация, а на звене В - пространственная коммутация уплотненных линий. Звено пространственной коммутации состоит из n=32 коммутаторов по числу каналов в СЛСП. Число входов и выходов каждого коммутатора соответственно равно числу входящих и исходящих уплотненных линий.

Рис. 69. Эквивалентная схема построения коммутационного поля ЦС

Рис. 69. Эквивалентная схема построения коммутационного поля ЦСК

ЛЕКЦИЯ 13

УПРАВЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА АНАЛОГОВЫХ КОММУТАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Управляющие устройства являются одним из основных видов оборудования любой системы коммутации. Общим назначением управляющего оборудования (УУ) является управление процессом обслуживания потока поступающих вызовов с целью установления соединительных путей между входом и выходом коммутационного поля узла коммутации.

Все основные действия УУ можно разделить:

- прием сигналов управления от линейных и станционных комплектов, а также от приборов коммутационного поля;

- распределение этих сигналов по отдельным функциональным блокам ФБ управляющего устройства;

- определение состояния коммутационных полей (приборов) и линий;

- выбор соединительного пути между входом и выходом в коммутационном поле или отдельной его части;

- включение коммутационных приборов (коммутационных элементов), соответствующих выбранному соединительному пути;

- выдача команд для посылки абонентам акустических сигналов на отдельных этапах установления соединения (СС, СЗ, КПВ, ПВ);

- наблюдение за установленным соединением с целью обнаружения сигнала отбоя;

- разрушение соединения.

Кроме того, УУ в отдельных случаях могут выполнять и другие операции, предусмотренные на том или другом КУ. Например: операции приоритетного обслуживания, предоставление ДВО, учет Т_Р, учет нагрузки У_Эрл, учет потерь Р%₀ и многие др.

По степени централизации и по количеству обслуживаемых линий УУ могут быть:

- индивидуальными;

- групповыми;

- общестанционными;

- децентрализованными;

- распределенными по иерархии.

Индивидуальные УУ используются в системах с непосредственным управлением (ДШ). УУ групповые, общестанционные, децентрализованные и распределенные используются в системах с обходным способом установления соединений (К, КЭ, Э, ЦСК).

Число коммутационных приборов или количество линий, которое может обслужить УУ, зависит от целого ряда факторов. Основные факторы - это алгоритм и время работы УУ по обслуживанию одного вызова, а также структура коммутационного поля и продолжительность работы приборов коммутационного поля при обслуживании вызова.

Кроме того, определяющими факторами являются:

-способы управления коммутационными приборами (непосредственное и косвенное, т.е. регистровое);

- способы установления соединений (прямой и обходный).

Последовательность выполнения операций управляющим устройством называется алгоритмом функционирования УУ.

Рассмотрим назначение, структуру и действие некоторых УУ:

Регистры это УУ, предназначенные для выдачи абоненту сигнала разрешения на набор номера, приема и запоминания адресной информации с последующей выдачей его в управляющие устройства для коммутации тракта. Выдача информации осуществляется кодированным или не кодированным способами.

В системах коммутации используются следующие типы устройств, связанных с приемом и выдачей управляющей информации:

- абонентские АР и АРБ;

- исходящие ИР;

- входящие ВР;

- промежуточные ПР;

- кодовые (на транзитных коммутационных узлах - КР);

- приемники тонального набора ПТН, приемники и датчики сигналов управления ПДСУ, групповые устройства и т.д. к системах коммутации КЭ, Э, ЦСК;

- цифровые многочастотные приемники и передатчики.

Подключение регистров может осуществляться через коммутационное поле, посредством специальных шин, ступени регистрового искания, или посредством жесткого закрепления групп регистров за группами линий.

Упрощенная функциональная схема 5-ти значного регистра для аналоговых коммутационных систем приведена на рис. 70.

Рис. 70. Схема пятизначного регистра

Схема регистра содержит следующие основные узлы:

- устройство приема информации (УПИ);

- счетное устройство для определения количества импульсов в серии (СУ);

- переключающего устройства серий (П);

- запоминающее устройство – фиксатор цифр ЗУ;

- устройство выдачи информации (УВИ);

- кодовый приемопередатчик для выдачи информации кодированным способом (КПП);

- датчик батарейных импульсов для выдачи информации некодированным способом (ДБИ).

Рис. 71. Примеры возможных структур УУ

Коммутация тракта осуществляется с помощью управляющих устройств типа маркеры по информации, получаемой ими из регистров. Маркеры предназначены для управления установлением соединения на отдельной ступени искания или в коммутационном блоке. Структура маркеров, длительность обслуживания одного занятия зависят от ряда факторов: элементной базы поля, количества обслуживаемых линий, режима искания и т.д.

Каждое УУ состоит из отдельных функциональных блоков ФБ, связь между которыми осуществляется либо через жесткие связи, либо через программное устройство с замонтированной или записанной программой.

(рис.71).

Маркеры – это УУ, предназначеные для управления установлением соединения в пределах коммутационного блока, отдельной ступени искания или в пределах всего коммутационного поля координатных систем коммутации. В отличие от декадно- шаговых систем коммутации в координатных коммутационных системах используются групповые или общестанционные УУ. Это позволило рационально использовать управляющее оборудование координатных систем коммутации, т.к. длительность процесса установления соединения значительно меньше общей длительности занятия приборов разговорного тракта (t ус. _СОЕД = 0,2 . . . . . . 2 с; Т_Р = 80 ¸ 120 с).

В качестве примера рассмотрим действие маркера ГИ (МГИ) в режиме группового искания. Режим группового искания – это такой режим, когда входящая линия должна быть подключена к любой свободной линии из группы линий. Следовательно, в этом случае появляется задача выбора группы линий, а уже следующим этапом занимается любая свободная линия из выбранной группы. Структурная схема УУ в режиме группового искания МГИ представлена на рис. 72.

Рис.72. Структурная схема маркера блока ГИ.

МГИ содержит определитель входов ОВ для определения номера входящей линии. Кодовый приемопередатчик КПП служит для запроса и приема информации из регистра. Фиксатор номера ФН служит для определения номера направления и содержит ОКН – определитель значности кода направления; Н – фиксатор номера направления; ПГЛ – переключатель группы линий при выборе направления с разной доступностью Д = 20, 40, 60;

ПУ – пробное устройство для пробы промежуточных и исходящих линий.

Маркер блока ГИ отмечает номер входящей вызывающей линии с помощью определителя ОВ и подключает к ней КПП. Из маркера в регистр посылается кодированный управляющий сигнал для выдачи информации о первой или следующей цифре номера. Выдаваемая из регистра цифра принимается КПП маркера и фиксируется в расшифрованном виде в ОКН. КПП имеет связь с определителем значности кода направления ОКН, который устанавливает достаточность одной цифры для выбора требуемого направления или необходимости приема из регистра следующей цифры номера.

В последнем случае КПП посылает в регистр управляющий сигнал для выдачи очередной цифры.

Поскольку маркеры ГИ могут выбирать направление по коду, состоящему из одной, двух или трёх цифр, то в регистр может передаваться несколько последовательных сигналов для выдачи цифр кода направления.

После приема всех цифр кода требуемого направления срабатывает соответствующее реле направления Н, которое подключает к пробному устройству ПУ группу исходящих линий заданного направления. Пробное устройство ПУ производит одновременную пробу всех промежуточных линий, доступных вызвавшему входу и группу исходящих линий выбранного направления. В результате обусловленного искания выбирается свободная исходящая линия требуемого направления, которая может быть соединена с входом блока через свободную в данный момент промежуточную линию.

Выбор одной из множества свободных линий осуществляется в соответствии с положением РП.

В маркере, в фиксаторе направления ФН, предусмотрено устройство ПГЛ – переключатель групп линий. ПГЛ служит для организации пробы в направлениях доступностью Д = 20, 40, 60. Поскольку ПУ содержит 20 пробных реле, то в процессе обусловленного искания может одновременно опробываться только 20 линий. Если в процессе обусловленного искания пробные реле не сработали, а Д = 40 или 60, то с помощью ПГЛ к ПУ подключаются другие 20 линий этого направления или следующие 20 линий.

После выполнения функций ПУ включаются цепи соответствующих электромагнитов для осуществления соединения и маркер освобождается. Удержание тракта осуществляется из схемы ИШК.

ОВЗ и РП в схеме маркера выполняют такую же функцию, как и в маркере РИ режима свободного искания.

Маркеры могут работать и в других режимах: свободного и вынужденного (линейного) искания. Режим свободного искания – это такой режим, когда входящей линией может быть подключена любая свободная линия на выходе. Режим вынужденного искания – это такой режим, когда на последней ступени искания входящая в блок линия должна быть подключена к единственной определенной абонентской линии на выходе, определяемой адресом терминала.

На ступенях коммутации или коммутационном поле в целом, могут использоваться функциональные управляющие устройства.

а) На ступени абонентского искания в АТСКУ при входящей связи используются функциональные управляющие устройства.

Тысячный блок АИ при организации входящей связи имеет 4-х звенную структуру (рис.73) и комплектуется из 10 блоков АВ и 3 ¸ 4 блоков СД. Между каждым маркером из 3 ¸ 4 блоков СД и маркером каждого из 10 блоков АВ организуется функциональная связь.

При установлении входящего соединения (рис.73) на ступени АИ коммутационный тракт устанавливается с помощью маркеров двух типов МСД и МАВ, имеющих функциональную связь.

б) Функциональные УУ используются в системе ARM – 20 (рис.74).

В междугородной системе ARM – 20 используется коммутационное поле типа “единое поле междугородных соединений МС” и централизованное функциональное управляющее устройство, состоящее из двух частей:

УУ – ММ – маршрутный маркер выполняет функции поиска выхода в требуемом направлении;

УУ – М – выполняет функции коммутации входящей линии или канала на исходящую линию, или канал.

Между М и ММ организуется функциональная связь взаимодействия управляющих устройств, выполняющих разные функции при коммутации входа с выходом через единое коммутационное поле междугородных соединений.

Если в системах используются УУ групповые или общестанционные, то для увеличения количества вызовов, обслуживаемых в единицу времени, необходимо уменьшить время обслуживания одного вызова. С этой целью информация между УУ передается ускоренно, т.е. кодированным способом. Рассмотрим, как осуществляется кодирование сигналов на примере многочастотного кода «2 из 5» («2 из 6»).

Для передачи сигналов и правильного его распознавания в приемном устройстве он должен содержать определенные отличительные признаки. Такими признаками могут быть: уровень (амплитуда) сигнала, число посылок, длительность посылок, полярность, частота, фаза и т.д.

Наибольшее распространение из них получили число посылок, их длительность, полярность, частота, последовательность передачи сигналов.

Сигналы могут передаваться в некодированном и кодированном виде.

Кодирование сигналов применяется с целью уменьшения времени передачи, а также для повышения надежности и достоверности распознавания сигналов при приеме.

Система сигналов называется кодированной, если каждому сигналу соответствует сочетание (комбинация) различных признаков. Комбинация признаков для отражения сигнала называется кодом сигнала. Совокупность кодовых комбинаций, каждая из которых соответствует определенному сигналу, образует сигнальный код. Коды могут быть равномерными и неравномерными.

Широкое применение находят коды с элементарными сигналами переменного тока тональной частоты. Каждая комбинация многочастотного кода состоит из двух элементарных сигналов различной частоты. Так в АТСК и АТСКУ применяются многочастотные коды

“2 из 5” и “2 из 6”, в которых для образования элементарных сигналов используются соответственно 5 или 6 различных частот, а для образования одной кодовой комбинации две частоты из пяти или шести. Для кодирования здесь используются частоты разговорного низкочастотного спектра с полосой расфильтровки 200 Гц. Длительность передачи комбинации одной цифры равна 30 – 40 мс. Достоинство кода большая скорость.

В процессе передачи сигналов между накопителем адресной информации (регистром) и управляющими устройствами ступеней искания происходит обмен адресной и служебной информацией следующими способами:

- “импульсный челнок”;

- “импульсный пакет”;

- “безынтервальный импульсный пакет”.

а) “импульсный челнок” - при этом способе информация каждой цифры выдается из регистра только по запросу маркера. Этот способ хорошо использовать на сложных сетях, когда требуется накопленную информацию использовать несколько раз;

б) “импульсный пакет” - по сигналу “запроса” выдается несколько накопленных кодовых комбинаций. За время интервала (следующий запрос) приемное устройство настраивается на прием очередной кодовой комбинации;

в) “безынтервальный импульсный пакет”, при котором выдача информации осуществляется без интервалов. Распознавание принятой информации на приемном конце основано на смене комбинаций. В случае, если должна быть передана комбинация повторяющихся цифр, то комбинация каждой четной повторяющейся цифры заменяется на служебную комбинацию N 12 «Повторение « (частоты f₁и f₁₁).

Комбинации многочастотного кода «2 из 5» («2 из 6») приведены в таблице 5.

Таблица 5

Элементы кода «2 из 5» («2 из 6»)

Цифра	f=700 Гц	f=900 Гц	f=1100 Гц	f=1300 Гц	f=1500 Гц	f=1700 Гц
1	+	+
2	+		+
3		+	+
4	+			+
5		+		+
6			+	+
7	+				+
8		+			+
9			+		+
0				+	+
№11	+					+
№12		+				+

ЛЕКЦИЯ 14

УПРАВЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА СИСТЕМ ЦСК

Управляющие устройства являются одним из основных видов оборудования любой автоматической системы распределения. Общим назначением управляющего оборудования является управление процессом обслуживания потока поступающих вызовов с целью установления соединения между входом и выходом коммутационного поля системы коммутации и образования разговорного тракта. При обслуживании любого вызова УУ принимают информацию о требуемом соединении, обрабатывают ее, осуществляют поиск свободных соединительных путей в коммутационном поле и устанавливают соединение.

Существует большое разнообразие видов УУ, обусловленное разными структурами коммутационного поля систем коммутации, различными конструкциями коммутационных приборов, образующих поля и рядом других факторов. Каждая новая система коммутационного узла – это новый вид управляющего оборудования.

Использование бесконтактных элементов позволило повысить скорость работы УУ. При этом оказалось возможным перейти на новые способы управления процессами обслуживания вызовов - программные способы.

Программное управление (ПУ) предполагает наличие центрального управляющего устройства (ЦУУ), в которое закладывается заранее заданная программа работы КУ. Программное управление может быть записанным и замонтированным. Наиболее гибким и наиболее распространенным является способ управления по записанной программе. Управление по замонтированной программе характеризует работу УУ коммутационной системы, определяемую «жесткими» функциональными связями внутри блоков и между блоками ЦУУ. «Жесткие» связи реализуются соответствующим монтажом ЦУУ. Алгоритм такого ЦУУ постоянен, а темп работы задается тактовым генератором.

Основным недостатком управления по замонтированной программе является сложность изменения программы, обусловленная необходимостью перемонтажа оборудования.

Наибольшее распространение при создании новейших систем коммутации получил способ управления по записанной программе. В этом случае программа функционирования УУ представляет собой набор команд и определяет порядок обслуживания вызовов. При необходимости программа (или ее часть) легко изменяется путем перезаписи программы.

Наряду с большими достоинствами ПУ высокая степень централизации управляющего оборудования приводит к необходимости принятия мер по обеспечению надежности действия ЭУМ. Это достигается за счет применения высоконадежных электронных элементов и разветвленного резервирования, что значительно удорожает стоимость управляющего оборудования.

За последние годы в связи с бурным развитием электронной и вычислительной техники наметилась тенденция к частичной и полной децентрализации управляющего оборудования КУ с записанной программой. Для примера на рис. 75 представлено УУ ЦСК EWSD.

УУ системы EWSD представляет собой координационный процессор, который эффективно взаимодействует с блоками децентрализованного управления в отдельных подсистемах (СР – центральный процессор, GP – групповой процессор, DLUC – УУ абонентского модуля и т.д.).

УУ системы S-12 (Алкатель) полностью распределенное, то есть нет необходимости децентрализованного управления коммутационным полем. Основа системы цифровой коммутации элемент ЦКЭ, управляемый через свои коммутационные порты.

УУ ЦСК представляет собой ряд подсистем, за которыми закреплены определенные функции. Эти подсистемы физически реализуются в виде микропроцессорного комплекса, либо в виде ЭВМ, в которой роль подсистем выполняют отдельные программы. В общем виде УУ можно представить в виде следующих подсистем:

- УУ АК;

- УУ коммутационного поля КП;

- УУ частотных приемопередатчиков (УУПП);

- УУ общего канала сигнализации ОКС;

- УУ ЛК (исходящих);

- УУ ЛК (входящих);

- менеджер приемопередатчиков (МПП);

- маршрутизатор (МРШ);

- банк данных (БД);

- диспетчер задач (ДЗ).

Взаимодействие подсистем УУ происходит через ДЗ, чтобы исключить одновременное занятие ресурсов разными подсистемами. Для этого каждой подсистеме присваивается свой приоритет, а процесс обмена сообщениями между подсистемами происходит следующим образом. Подсистема А формирует сообщение к подсистеме В и вместе с номером своего приоритета отсылает его в буфер ДЗ, который выполняет пересылку сообщений адресату в порядке их поступления и с учетом приоритета. В дальнейшем под контекстом “...УУ АК обращается к МПП с запросом...” или “УУ АК отсылает поступившую цифру в МРШ...” следует понимать именно эту процедуру с участием ДЗ.

Работа ЦСК начинается с того, что оператор станции через свое рабочее место (РМО) конфигурирует ее, задавая абонентскую и канальную емкость, способ обмена СУВ по пучкам каналов, наименование пунктов назначения, коды пунктов назначения и маршруты их достижения, тарифы и т.д. Все эти данные поступают на внутреннюю магистраль (МГИ) с адресацией к ДЗ. ДЗ проверяет корректность и полноту данных и заносит их в БД для дальнейшего использования в процессе обслуживания вызовов. Изменения в БД осуществляются точно также.

Структура УУ ЦСК

Рис. 75. Обобщенная структура УУ ЦСК

Алгоритм работы УУ в процессе установления внутристанционного соединения абонента с частотным набором:

1. Вызов в АК через ШДУ извещает УУ АК. УУ АК по МГИ обращается в БД. Если абонент имеет право на исходящий вызов, то УУ АК в памяти заводит на него регистр вызова (РВ), где поступивший вызов отмечается как исходящий.

2. УУ АК обращается к МПП, запрашивая свободный ПРМЧ и получает номер УУ АК, связывается с УУ ПП и извещает его, куда нужно отсылать поступившие цифры номера.

3. УУ АК обращается к УУ КП с запросом о соединении через КП передающей части АК с ПРМЧ, а приемной части АК - с генератором тональных сигналов. Абоненту выдается сигнал “СС”.

4. УУ АК заводит таймер на ожидание набора 1Ц, обращаясь к ДЗ.

5. Поступление 1Ц в ПРМЧ фиксирует УУ ПП и отсылает его в УУ АК.

6. УУ АК заносит цифру в РВ, обращается в УУ КП с запросом об отсоединении “СС” и в ДЗ с запросом об окончании таймирования ожидания первой цифры и таймирует время ожидания набора второй цифры.

7. УУ АК пересылает 1Ц в МРШ, который определяет пункт назначения. Если нет направления, начинающегося с такой цифры, то МРШ извещает об этом УУ АК, который организует разъединение абонента. Допустим код свой ЦСК - 2 знака. Процесс приема цифр МРШ продолжается. После получения МРШ от УУ АК второй цифры он определяет, что соединение внутристанционное.

8. Последняя цифра поступает в МРШ, МРШ запрашивает БД сведения об аб.В. Если входящее соединение к нему возможно, то МРШ извещает об этом УУ АК абонента В. УУ АК абонента В заводит РВ на абонента В, переписывает в него из БД все свойства абонента В, высылает в УУ АК абонента А координаты УУ АК абонента В. УУ АК абонента А извещает УУ АК абонента В о продолжении обслуживания вызова.

9. УУ абонента В выдает команду на выдачу сигнала ПВ, запрашивает УУ КП о проключении КПВ абоненту А, заводит таймер на ожидание ответа абонента В.

10. Ответ абонента В определяет АК абонента В и по ШДУ извещает УУ АК, которое отключает ПВ и обращается к УУ КП отключить КПВ от абонента А и создании разговорного тракта. УУ АК - В извещает УУ АК - А об установлении соединения. С этого момента УУ АК - А таймирует Тр, обращаясь к ДЗ о высылке тарификационных импульсов. Каждый импульс заносится в РВ абонента А.

11. Отбой аб. В обнаруживает АК и по ШДУ извещает УУ АК, которое обращается к УУ КП с заданием об отсоединении абонента В, аннулирует свой РВ, уведомляет УУ АК абонента А об окончании обслуживания.

12. УУ АК - А обращается к УУ КП с заданием о проключении зуммерного сигнала “занято” абоненту А и таймирует время ожидания получения отбоя. При поступлении отбоя оно обращается к УУ КП об отсоединении, перезаписывает тарификационные данные из РВ в РМО для последующей оплаты разговора.

ЛЕКЦИЯ 15

ОБОБЩЕННАЯ СТРУКТУРА КОММУТАЦИОННОГО УЗЛА.

ДЕКАДНО-ШАГОВЫЕ СИСТЕМЫ

Коммутационный узел (КУ) представляет собой систему, состоящую из коммутационного поля, управляющего устройства, линейных комплектов.

На телекоммуникационных сетях функционируют системы распределения четырех поколений. Наиболее ранний тип КУ - это системы декадно-шаговые, морально и технически устаревшие, но пока функционирующие на городских телекоммуникационных сетях. Принцип построения любой системы распределения представлен на рис. 76.

Рис. 76. Структура коммутационного узла

Коммутационное поле системы коммутации представляет собой четырехполюсник, на входы и выходы которого включены линейные и станционные комплекты разного назначения. К ним относятся:

- абонентские комплекты (АК), индивидуальные устройства каждого абонента, осуществляющие сопряжение сигналов на участках тракта

АЛ-ТА – внутренний интерфейс АТС;

- комплекты исходящих соединительных линий (КСЛИ), осуществляющие обмен сигналами взаимодействия с другими коммутационными узлами при установлении исходящей связи;

- комплекты входящих соединительных линий (КСЛВ), осуществляющие обмен сигналами взаимодействия с другими коммутационными узлами при установлении входящей связи;

- приемники набора номера (ПНН), которые служат для определения значения каждой принимаемой цифры от ТА с частотным набором номера;

- генератор зуммерных сигналов (ГЗС), вырабатывающий различные зуммерные сигналы для уведомления абонента о прохождении различных фаз соединения;

- передатчики (ПРД) и приемники (ПРМ) осуществляют передачу и прием управляющей сигнализации, применяемой для данного типа (СЛ и КУ);

- комплект внутристанционной связи ШК.

Коммутационное поле (КП) выполняет коммутацию любых полюсов (АК-АК, АК-КСЛИ, КСЛВ-АК и т.д.).

Управляющее устройство УУ обеспечивает логическое взаимодействие вышеназванных приборов при установлении соединений.

В соответствии со структурой КУ рис. 76 рассмотрим реализацию и действие простейшей декадно-шаговой системы (ДШ-АТС).

Декадно-шаговые АТС относятся к первому поколению автоматических систем телефонной коммутации.

Коммутационные устройства АТС ДШ:

- реле РПН, двухполюсник вида 1х1 с одной точкой коммутации и двумя возможными состояниями: замкнуто или разомкнуто;

- соединители типа ШИ и ДШИ, многополюсники вида 1хm с m точками коммутации, в которых вход может соединяться с одним из m выходов.

Объединением одноименных выходов коммутационных элементов ШИ и ДШИ можно получить коммутационное поле.

Коммутационное поле комплектуется из отдельных ступеней искания. Число ступеней искания зависит от емкости АТС, структуры сети и содержит ступени: ПИ (предварительного абонентского искания при исходящей связи), от одной до пяти ступеней ГИ (группового искания), ступени ЛИ (линейного абонентского искания при входящей связи).

Все ступени однозвенные. Они реализованы на искателях типа ШИ и ДШИ.

Управляющие устройства (УУ) – индивидуальные. УУ АТС-ДШ выполнены на реле РПН.

Способ управления установлением соединения - непосредственный.

Способ установления соединения - прямой.

Режимы коммутации на ступени ПИ - свободный, на ступени ГИ - групповой, на ступени ЛИ - вынужденный (или линейный).

При емкости сети N= 80000 номеров число ступеней ГИ будет три. Нумерация абонентских линий пятизначная – ххххх.

Знаки набираемого номера распределяются так:

на каждой ступени ГИ - один знак,

на ступени ЛИ - два знака, так как в коммутационном 100-линейном поле требуется отыскать определенную линию вызываемого абонента.

Емкости АТС-ДШ зависят от емкости сети и число ступеней группового искания может быть до пяти.

Количество приборов на первой ступени искания (ПИ) определяется емкостью АТС. Количество приборов на последней ступени искания (ЛИ), также как и на ступенях группового искания (ГИ), определяется по величине интенсивности телефонной нагрузки. Первая и последняя ступени, соответственно ПИ и ЛИ, располагаются в автозале рядом для каждой задействованной сотни оконечных терминалов.

На рис.77 представлена функциональная схема АТС-ДШ с двумя ступенями ГИ.

Рис.77. Функциональная схема АТС-ДШ емкостью 6 тыс. номеров с двумя ступенями ГИ.

Схема системы содержит четыре однозвенные ступени искания, укомплектованных разным количеством стативов (КБ). Так ступень предварительного искания (ПИ) укомплектована 60-ю стативами ПИ, т.к. емкость АТС равна 6000 номеров, а емкость одного статива ПИ (КБ) равна 100 номерам.

На ступени первого ГИ использовано 24 однозвенных статива ГИ (количество стативов ГИ может быть и другим, т.к. их количество зависит не только от емкости АТС, но и от интенсивности телефонного сообщения от абонентских терминалов).

Ступень второго ГИ также реализована однозвенными стативами. Число стативов равно 24, что также определяется интенсивностью телефонного сообщения.

Ступень ЛИ реализована однозвенными стативами, количество которых равно 60, что определяется количеством сотенных абонентских групп на АТС.

В системе использовано непосредственное управление и прямой способ установления соединения. Непосредственное управление – это такое управление, при котором импульсы набираемого номера от оконечного терминала поступают непосредственно в управляющие устройства соответствующих приборов коммутации. Прямой способ установления соединения – это такой способ, при котором установление соединения через коммутационную систему происходит одновременно с выбором соединительного пути, т.к. коммутационный прибор на ступени искания, обеспечивающий соединение входа с требуемым выходом, одновременно выполняет и функции выбора этого выхода.

На рис. 78 представлены функциональные схемы двух АТСДШ емкостью по 10 000 номеров с индексами 2 и 3. Схемы содержат три ступени ГИ, которые выполняют следующие функции:

- I ГИ – избирательность АТС;

- II ГИ – выбор требуемой тысячи аб. группы;

- III ГИ – выбор нужной сотни в избранной тысяче.

На этом же рис. 78 показана схема организации межстанционной связи.

Рис. 78. Функциональная схема АТС ДШ при 5-ти значной нумерации и организация межстанционной связи

ЛЕКЦИЯ 16

КООРДИНАТНЫЕ КОММУТАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Эксплуатация АТС ДШ выявила их существенные недостатки. Основной прибор коммутации - ШИ, ДШИ - сложен по своему устройству, требует значительных затрат ручного труда в процессе его изготовления и эксплуатации. Контакты искателей - это скользящие контакты, недостаточно надежны и быстро изнашиваются, требуют постоянного контроля со стороны обслуживающего персонала, что увеличивает эксплуатационные расходы. Все эти недостатки отсутствуют в координатных АТС, которые характеризуются:

- применением МКС;

- звеньевым построением ступеней искания;

- использованием групповых управляющих устройств на ступенях искания;

- обходным способом установления соединений;

- регистровым управлением.

Преимущества АТСК:

- быстродействие установления соединения по сравнению с ДШ системами;

- надежность коммутации разговорных цепей;

- простота обеспечения многопроводной коммутации;

- простота производства оборудования системы;

- невысокие эксплуатационные расходы.

Основными коммутационными приборами координатных АТС являются МКС и реле. В отечественных координатных АТС используют унифицированную конструкцию, позволяющую получать различные типы МКС, из которых основными являются МКС 10х20х6; 20х20х3.

1. Коммутационное поле координатной системы представляет собой четырехполюсник, состоящий из нескольких ступеней искания. Каждая ступень искания комплектуется однотипными коммутационными блоками которые в большинстве случаев реализуются многозвенными схемами.

Принцип построения КБ определяется не только ступенью искания, но и рядом других факторов (емкостью построения телефонной сети, величиной нагрузки, требуемой проводностью и т.д.).

Функциональные схемы наиболее распространенных блоков ГИ:

Блоки ГИ с расширением типа вертикаль-поле-вертикаль-поле (В-П-В-П) для различных координатных систем приведены на рис. 79. На рисунке также показаны типы и количество МКС для реализации этих блоков.

Рис. 79. Разновидности КБ ГИ

Такими блоками с расширением оборудуются ступени группового искания, на которых можно организовать до 20 направлений с доступностью 20 выходов в каждом направлении. Доступность пучков можно увеличивать, т.е. организовать пучки с Д = 40 и Д = 60, но только за счет уменьшения количества направлений.

Координатные системы являются системами с обходным способом установления соединений и косвенным (регистровым) управлением. Подключение регистров к комплектам связи в большинстве случаев осуществляется через ступени регистрового искания.(РИ, РИА, РИВ).

Функциональные схемы ступеней регистрового искания строятся со сжатием, так как количество комплектов много больше, чем количество регистров. Это, в свою очередь, объясняется тем, что время занятия комплекта одним вызовом много больше длительности занятия регистра.

В зависимости от выполняемых функций в координатных системах используются разные типы регистров, схемы подключение которых представлены на рис. 80. На рисунке также показаны типы и количество МКС для реализации соответствующих блоков разных типов координатных систем.

Рис. 80. Разновидности КБ РИ

Ступени абонентского искания комплектуются 100 или 1000 линейными абонентскими группами.. Если группы мелкие (N=100), то применяют единый двусторонний трехзвенный блок АИ-АВ типа

П – В – П – В – П – В, реализованный на 6-ти МКС типа 20х10х6. На рис. 81 представлена функциональная схема АИ-АВ системы АТСК 100/2000.

Рис. 81. Коммутационный блок АИ-АВ системы АТСК 100/2000

В АТСК и АТСК-У используются 1000-линейные абонентские группы. В этом случае ступень строится из 4-х звеньев. Такая схема типа П – В – П – В – П – В – П - В реализуется из двух типов 2-х звеньевых блоков АВ и СД, имеющих следующие параметры:

Рис. 82. Коммутационные блоки АК-АВ и АИ-СД

На тысячную абонентскую устанавливают десять блоков АВ и от двух до четырех блоков СД в зависимости от входящей нагрузки. Поля звеньев С всех блоков СД одной группы запараллеливают и организуют 10 направлений доступностью Д=20 линиям. Количество организуемых направлений соответствует числу сотенных групп в АИ-1000.

2. Управляющие устройства в АТСК. Управление соединением в АТСК осуществляется двумя типами УУ: регистрами и маркерами, структура и принципы действия которых рассмотрены ранее. Адресная информация от номеронабирателя ТА поступает в регистр импульсами постоянного тока со скоростью 10 имп/с по проводам абонентских линий. После фиксации адресной информации регистр по требованию маркера отдает соответствующее количество знаков маркеру для установления соединения в пределах блока (ступени). Этот обмен в большинстве случаев осуществляется с использованием разговорных проводов по способу “челнок” быстродействующим кодом. Принцип челночного обмена информацией состоит в том, что маркер производит запрос информации, по которому регистр выдает соответствующую часть информации в маркер (каждая цифра запрашивается отдельно). Затем маркер производит анализ полученной комбинации цифр и, если количество знаков достаточно для поиска направления, выполняются следующие этапы установления соединения. Остальные знаки набранного абонентом номера выдаются по запросу в последующие ступени искания.

Для обеспечения быстродействия обмена информацией последняя кодируется. Кодирование и декодирование информации выполняют кодовые приемопередатчики (КПП). В отечественных системах типа “К” используются два кода: ПЧК в АТСК 100/2000 и многочастотный (“2 из 5” и “2 из 6”) в АТСК и АТСКУ.

Сигналы управления при ПЧК неравномерны по длительности, так как образуются изменением полярности на проводах тракта передачи различное число раз. Преимуществом этого кода является быстродействие по сравнению с некодированной передачей обычным батарейным способом и простота построения КПП. Однако этот код имеет недостатки: низкую помехозащищенность в силу его неравномерности и необходимость наличия физических цепей (по уплотненным линиям этот код использовать невозможно).

Многочастотный код не имеет указанных недостатков, строится с использованием частот разговорного спектра частот: 700 Гц (f₀), 900 (f₁), 1100 (f₂), 1300 (f₄), 1500 (f₇), 1700 (f₁₁) Гц. Каждый сигнал передается одним импульсом, состоящим из комбинации токов двух частот. Этот код получил название “2 из 6” и “2 из 5”. Источники частот - общестанционный генератор. Прием сигналов осуществляют электронные кодовые приемники (КП).

В таблице 6 представлены номера и виды сигналов, которыми обмениваются маркеры и регистр в процессе установления соединения.

Многочастотные коды «2 из 6» и «2 из 5» относятся к самопроверяющимся кодам, поскольку они позволяют с помощью несложной релейной или электронной схемы, установленной в приемнике, выявить ошибки при передаче (например, отсутствие одной из двух частот). Это позволяет сделать повторный запрос неправильно принятой цифры и тем самым повысить достоверность передачи.

В многочастотном коде используются частоты разговорного спектра, поэтому этот код можно применять для передачи сигналов по линиям, оборудованным системами передачи. Частоты вырабатываются электрон-

ными генераторами. Кодирование сигналов осуществляются релейными схемами регистров и управляющих устройств (маркеров).

Обмен информацией между регистрами и маркерами может осуществляться несколькими способами: «импульсный челнок», «импульсный пакет», «безинтервальный импульсный пакет». В системе АТСКУ принят способ «импульсный челнок», который напоминает прямые и обратные движения ткацкого челнока и производится следующим образом.

Например, по окончании приема набираемого номера в регистре происходит занятие маркера ступени I ГИ. Маркер высылает сигнал запроса цифровой информации в регистр, по которому регистр выдает в маркер цифру. Далее из того же маркера или другого маркера вновь поступает сигнал запроса и регистр выдает следующую цифру и т.д.

№ сигнала	Комбинация частот	Сигнал из маркера в регистр		Сигнал из регистра в маркер
№ сигнала	Комбинация частот	Значения сигналов	Условия посылки сигналов	Значения сигналов	Условия посылки сигналов
1	ƒ₀ ƒ₁	Передать частотным способом первую цифру или повторить передачу номера сигнала	При запросе адресной информа-ции из маркера I ГИ и других приборов	Информация о цифре 1	Получение из маркера сигналов 1, 2, 3 или 6
2	ƒ₀ ƒ₂	Передать следующую цифру частотным способом	При запросе адресной информа-ции маркерами ступеней искания	Информация о цифре 2	То же
3	ƒ₁ ƒ₂	Повторить переданную цифру частотным способом	Если необходима цифра, использованная маркером в предыдущей ступени маркера	Информация о цифре 3	>>
4	ƒ₀ ƒ₄	Окончание соединения	Передаётся в случаях, когда вызываемая линия свободна; вызываемая линия занята местным соединением при ручном или полуавтоматическом установлении междугородного соединения	Информация о цифре 4	>>
5	ƒ₁ ƒ₄	Разъединение	Передаётся в случаях, когда вызываемая линия занята или недоступна при установлении местного соединения; вызываемая линия занята или недоступна при установлении междугороднего соединения	Информация о цифре 5	>>

6	ƒ₂ ƒ₄	Повторить цифру принятую с искажением	При поступлении в маркер одной или более двух частот	Информация о цифре 6	После получения из маркера сигналов 1,2,3 или 6
7	ƒ₀ ƒ₇	Отсутствие соединительных путей	Передаётся при отсутствии свободных или доступных соединительных путей в коммутационных блоках, для установления регистром повторного соединения по новому тракту	Информация о цифре 7	То же
8	ƒ₁ ƒ₇	Передать номер батарейным способом с начала с первой цифры	Передаётся маркером ГИ при установлении соединения к УИС декадно-шаговой системы	Информация о цифре 8	>>
9	ƒ₂ƒ₇	Передать следующую и затем остальные цифры батарейным способом	При установлении соединения к декадно-шаговым АТС координатным подстанциям ПСК – 1000 и УПАТС	Информация о цифре 9	>>
10	ƒ₄ƒ₇	Повторить ранее переданную а затем остальные цифры батарейным способом	При установлении соединения к декадно-шаговым АТС и УПАТС, если требуется цифра, ранее использованная маркером	Информация о цифре 0	>>
12	ƒ₁ ƒ₁₁			Подтверждение о полученном сигнале	При получение из маркера сигналов 4, 8, 9 или 10
13	ƒ₂ ƒ₁₁			Повторить сигнал, принятый с искажением	Передаётся для повторения сигнала принятого с искажением

Кафедра ТС и СК

И СИСТЕМЫ

Предисловие

О г л а в л е н и е

Лекция 1

Лекция 2

Лекция 3

Лекция 4

Лекция 5

Лекция 6

Лекция 7

Лекция 8

Лекция 9

Лекция 10

Лекция 11

Лекция 12

Лекция 13

Лекция 14

Лекция 15

Лекция 16

Лекция 17

Лекция 18

Литература

ЛЕКЦИЯ 1

2. ЭЛЕКТРОСВЯЗЬ ДВАДЦАТЬ ПЕРВОГО ВЕКА

3. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ

Таблица 1

Таблица индексов континентов и кодов государств

Индекс континента

Континент

Примеры кодов государств

США – 1

Канада - 1

Африка

Алжир – 213

Египет – 20

Рис. 4. Схема организации связи между двумя АМТС

Таблица 2

Примеры кодов зон и местных сетей Узбекистана

ЛЕКЦИЯ 4

Л Е К Ц И Я 6

ЛЕКЦИЯ 7

ПРОСТЕЙШИЕ ТЕЛЕФОННЫЕ АППАРАТЫ

ЛЕКЦИЯ 8

РПН

РЭС-14

Звено А Звено В

nA nB количество входов в один коммутатор звеньев А и В соответственно;

- длительность канального импульса равна

Основная литература

И СИСТЕМЫ

Рассмотрены и одобрены

n_An_B количество входов в один коммутатор звеньев А и В соответственно;