Лабораторна робота №2
ДОСЛІДЖЕННЯ ПРИНЦИПУ РОБОТИ АБОНЕНТСЬКОГО КОНЦЕНТРАТОРА ОПОРНОЇ АТСЕ МТ20/25
Мета роботи: Вивчити принцип побудови та функціонування абонентського концентратора ОП АТСЕ МТ 20/25.
Теоретична частина
1.1. Принципи побудови та функціонування концентраторів
Функціональною частиною практично будь-якої опорної (ОП) АТСЕ є концентратор – пристрій, що дозволяє здійснити попереднє ущільнення абонентського навантаження з метою більш раціонального використання з'єднувальних ліній між самим концентратором і опорною АТСЕ. Оптимальна побудова мереж абонентського доступу без нього неможлива. Концентратор дозволяє замінити велику кількість ліній підключення віддалених абонентів до станції високошвидкісними цифровими з'єднувальними лініями (ЦЗЛ) (рис. 1). Це економічно і технічно вигідно, оскільки інтенсивність навантаження на АЛ складає 0,1 – 0,2 Ерл, на ЗЛ – 0,7 Ерл. Особливо це ефективно для сільської місцевості, де абоненти розсіяні по великій території і витрати на індивідуальні кабелі від станції до кожного абонента великі. Концентратор дозволяє сконцентрувати навантаження від абонентів і передати його на оптимально розміщену ОП АТСЕ.
Рис. 1. Застосування концентратора
У цифрових АТСЕ використовуються три типи концентраторів: змішані, цифрові та аналогово-цифрові. Аналого-цифровий концентратор об'єднує навантаження до аналогових каналів для передачі по l цифровим каналам (k>l). У цифрового концентратора вхідні і вихідні канали є цифровими. Концентратор, в якому вхідні канали можуть бути як аналоговими, так і цифровими, є змішаним. У змішаному концентраторі співвідношення між аналоговими і цифровими вхідними каналами може змінюватися відповідно до потреб. Вихідні цифрові тракти як правило є стандартними ІКМ трактами із швидкістю передавання 2048 Кбіт/с.
Основною характеристикою концентратора є коефіцієнт концентрації. Концентратор, територіально розташований поза будівлею АТС, називають віддаленим, якщо між ним і опорної АТС організовано ЦСП. Якщо віддалений концентратор керується своїм керуючим пристроєм (а не з опорної АТС) і в ньому дозволений внутрішній обмін між абонентами, то він носить назву віддаленого комутаційного модуля. З мережевої точки зору віддалений концентратор є підстанцією. До віддалених комутаційних модулів поняття «підстанція» не застосовується, так як ці модулі стають по суті окремими АТС.
Концентратори і віддалені концентратори МТ20/25 побудовані однаково. В один концентратор ОП АТСЕ можна максимально включити 768 аналогових АЛ. Зв'язок концентратора з цифровим КП станції здійснюється за допомогою ІКМ ліній (ЦСП ІКМ-30). В залежності від величини навантаження на концентратор і прийнятих норм втрат використовується від 2 до 6 ІКМ потоків.
Структурна схема концентратора представлена на рис. 2.
Р
ис.
2.
Структурна
схема концентратора
АК - абонентський комплект; ПЧК – просторово – часовий комутатор;
КП - керуючий пристрій; В - визначник; ЦК – цифровий концентратор
ОЗКС- обладнання загального каналу сигналізації; М - маркер.
У концентратор можна включати два типи абонентських комплектів: для включення звичайних АЛ і для включення ліній телефонів-автоматів.
Основні функції абонентського комплекту в техніці комутації відомі під назвою BORSCHT: В (battery feed) - живлення прикінцевого пристрою;О (overvoltage protection) - захист від небезпечних напруг, наведених високовольтним лініями тощо; R (ringing) - надсилання сигналу "Виклику" по АЛ між ЦСК та прикінцевим пристроєм; S (supervision) - контроль стану шлейфа АЛ та приймання від абонента сигналів: виклику, шлейфового набирання номера, відбою, а також контроль живлення прикінцевого пристрою;
С (coding) - кодування/декодування аналогових розмовних сигналів; Н (hybrid) - перехід за допомогою дифсистеми від двохпровідної АЛ до чотирьохпровідного тракта передавання з усуненням перехідних розмов; T - (testhig) - контроль прикінцевого пристрою та АЛ з боку ЦСК за допомогою оперативного програмного контрольного обладнання або за ініціативою обслуговуючого персоналу. Блок ПЧК призначений для комутації 64 АЛ в один імпульсно-часовий тракт АІМ та перетворення аналогового мовного сигналу в сигнал з амплітудно-імпульсною модуляцією (АІМ). Цей блок здійснює концентрацію навантаження 64:30. Для концентратора максимальної місткості 768 АЛ необхідно мати 12 блоків КП АІМ і 12 трактів АІМ на 30 часових каналів у кожному. Груповий кодер кодує АІМ сигналу в ІКМ сигнал, що поступає на вхід КП, і зворотне перетворення сигналу, що прийшов з КП.
Система управління концентратора складається з керуючого пристрою (КП), маркера (М) та визначника (В). Визначник по черзі сканує всі абонентські комплекти і визначає їх стан. Ці відомості передаються в керуючий пристрій. Маркер управляє комутаційними полями в блоках ПЧК та КП відповідно до команд, отриманими з керуючого пристрою, який є програмованим (контролером).
Основні функції концентратора:
пряме і зворотне аналого-цифрове перетворення сигналів ТЧ, що надходять по аналогових абонентських лініях; цифрове мультиплексування / демультиплексування сигналів з концентрацією навантаження; узгодження протоколів сигналізації реалізованих між концентратором і АТС з одного боку і між концентратором і кінцевими телефонними пристроями – з іншого.
Еволюція схем побудови концентраторів пов'язана в першу чергу з вдосконаленням елементної бази і принципів управління Всі існуючі схеми концентраторів можна розділити на дві групи - з використанням власного комутаційного поля і без нього. Основною функцією КП концентратора є власне концентрація навантаження. У принципі, концентрацію навантаження в концентраторі можна здійснити і без застосування КП, поклавши цю функцію, наприклад, на кодер (зворотна операція виконується декодером).
На першому етапі впровадження концентраторів з-за високої вартості кодерів / декодерів останні використовувалися в якості групових пристроїв. Управляючий пристрій виконував найпримітивніші функції і управлялося командами від опорної АТС. Комутація абонентів, підключених до концентратора, також не передбачалася. Таке рішення було прийнято відповідно до принципу централізованого управління, при якому досягалося максимальне спрощення концентратора і можливість виключення його постійного обслуговування.
Концентратори з власним КП є більш складними, але вони більш функціональні і в них, як правило, можлива внутрішня комутація. Спочатку КП концентратора було аналоговим і будувалося на герконах.
Такі схеми побудови концентраторів мають свої переваги: немає необхідності в спеціальних абонентських комплектах для погодження аналогових абонентських ліній з цифровим обладнанням АТС (виконання функції BORSCHT); подання викличних сигналів та живлення мікрофонів здійснюються через КП концентратора; застосування групових кодерів і декодерів, вартість яких в 70-х рр.. була нижчою, ніж індивідуальних, робило концентратор більш дешевим.
Недоліками таких концентраторів були різнотипність комутаційного обладнання опорної АТС і концентратора, ускладнення схем управління, низька технологічність виготовлення схем аналогового обладнання.
Сучасні тенденції у побудові концентраторів полягають у децентралізації управління з використанням мікропроцесорів та вирішенням внутрішньої комутації (перетворення концентратора в віддалений комутаційний модуль). З появою в 80-х роках дешевих ВІС і НВІС кодерів і декодерів, загальне зменшення вартості замовлених мікросхем призвело до створення концентраторів з цифровим КП та індивідуальними кодерами і декодерами для кожної абонентської лінії. При цьому концентратор стає по суті цифровою АТС малої ємності.
Введення внутрішньої комутації дозволяє не тільки розвантажити опорну АТС, а й забезпечити абонентів зв'язком усередині модуля при аварії на опорній АТС, розриві кабелів і т. д. Максимально розширюється для абонентів коло додаткових видів обслуговування (послуг) ДВО через можливість спільного використання обладнання опорної АТС і віддаленого комутаційного модуля.
Додаткові види послуг (ДВП), які надає АТСЕ абонентам:
скорочений набір номеру абонента, що викликається в межах визначеної групи;
повторний виклик;
автоматична передача виклику на інший ТА при зайнятості лінії абонента що викликається;
передача вхідних викликів на бюро доручень;
автоматичне відключення ТА;
установка на чекання - звільнення лінії абонента що викликається;
можливість обмеження якогось виду телефонного зв'язку;
конференцзв'язок у межах однієї станції або в межах місцевої мережі;
надання довідки під час розмови;
тимчасове відключення ТА від вхідного зв'язку;
повідомлення про виклик зайнятого абонента;
передача з'єднання іншому абоненту;
можливість визначення номера абонента, що викликає;
можливість користування пошуковою сигналізацією.
Іншим напрямком розвитку концентраторів є розробка, в якій концентратор розділений на два окремих модуля - основний і абонентський. Цей розподіл має наступні переваги:
функції концентратора майже незалежні від керуючих пристроїв опорної АТС, а це означає, що концентратор може бути використаний у різних типах комутаційних систем;
така структура, в силу автономності абонентських ліній і опорної АТС, дозволяє легко вводити додаткові види послуг та зв'язку (ДВП);
аварія у одному з модулів не впливає на роботу концентратора в цілому по обслуговуванню навантаження;
структура концентратора дозволяє майже лінійно нарощувати його ємність, яка може досягати 16 абонентських модулів по 160 абонентських ліній у кожного, тобто 2560 абонентів.