Склад обладнання систем атс

Прилади АТС можна розділити на п’ять основних груп:

1.Абонентські комплекти (АК), що вмикаються у кожну абонентську лінію;

комплекти зєднувальних ліній(КЗЛ), які забезпечують узгодження провідності зєднувальних ліній та КП АТС;

2.Шнурові комплекти (ШК), які забезпечують передавання сигналів абонентам, живлення мікрофонів ТА, прийом сигналів відбою та інші функції, пов’язані з утворенням розмовного тракту та контролем його стану;

3.Комутаційні блоки, що забезпечують комутацію входів та виходів на ступенях шукання для створення розмовного тракту;

4.Управляючі комплекти (УК), які приймають інформацію про цифри необхідного номеру та керують на основі цієї інформації встановленням з’єднання в КБ;

5.Загальностанційні прилади, до яких відносяться сигнально-викличні пристрої, пристрої сигналізації про пошкодження, контрольно-випробувальна апаратура і т.д.

За допомогою цих приладів у будь-якій системі АТС вирішуються дві основні задачі:

1) Із множини N абонентських ліній даної АТС вибирається лінія необхідного абонента та відшукуються вільні з’єднувальні шляхи, через які може бути встановлене з’єднання;

2) Здійснюється комутація розмовного тракту між викликаючим та викликаємим абонентами.

Комутаційні вузли і станції класифікуються по ряду ознак:

• по передачі інформації: телефонні, телеграфні, телекерування, передачі даних та ін;

• по способу обслуговування з’єднань: ручні, на-півавтоматичні, автоматичні;

• по місцю, зайнятому в мережі електрозв’язку: кінцеві станції, підстанції, вузли вхідного та вихідного повідомлення;

• по типу мережі зв’язку: міські, сільські, управлінські, між місцеві;

• по ємності, тобто по кількості вхідних та вихідних ліній чи каналів: малої, середньої і великої ємності;

• по типу комутації – оперативна, кросова, змішана;

• по способу розділення каналів – просторове, просторово-часове, просторово-частотне розділення каналів;

• по способу передачі інформації від передавача до приймача – вузли комутації каналів, забезпечують комутацію для безпосередньої передачі інформації від передавача до приймача після встановлення з’єднаного тракту; і вузли комутації повідомлень, що забезпечують прийом та накопичення інформації з послідуючою передачею її в наступний вузол чи безпосередньо в приймач.

Способи керування

• безпосереднє (пряме) керування, коли встановлення з’єднання відбувається по кожній цифрі номера і які поступають безпосередньо в керуючий пристрій;

• система з непрямим керуванням. Вся інформація про потрібне з’єднання поступає і запам’ятовується в загальному пристрої, що наз. регістром. Потім, після того, як вся інформація чи частина її, що дозволяє розпочати встановлення з’єднання, накопичена, регістр починає встановлювати з’єднувальний тракт, передаючи відповідні команди керуючим приладам.

Розглянемо принципи побудови систем АТС, у яких ці дві задачі вирішуються із застосуванням різних способів керування та способів встановлення з’єднання .

В АТС з безпосереднім керуванням (рис.1а) інформація про номер викликаємої АЛ приймається безпосередньо управляючимм комплектом.

Так, в АТС для системи управляючий комплект (УК) приладу ГШ приймає інформацію, наприклад, про цифру сотень, а УК ЛШ-інформацію про цифри десятків та одиниць.

АК

ШК-УК

ШК-УК

ПШ ГШ ЛШ

„ С”

„ ДО”

Рис.1а

В АТС з регістровим керуванням (рис.1б) абонентська інформація спочатку надходить до регістра. Регістр запам’ятовує усі цифри набраного номеру, після чого послідовно передає до управляючих комплектів ступенів шукання інформацію, необхідну для встановлення з’єднання на даній ступені.

АК

ШК-ПК

ШК-ПК

ПШ ГШ ЛШ

РШ „С”

„ СДО”

Регістр

„ДО”

Рис.1б

До з’єднувального тракту регістр підключається лише на час прийому цифр абонентського номеру та встановлення з’єднання. Тому кількість регістрів менше, ніж з’єднувальних пристроїв (ШК), що залишаються зайнятими на весь час розмови. Для з’єднання порівняльно малої кількості регістрів з великою кількістю ШК використовується спеціальна ступінь регістрового шукання.

В АТС з прямим способом встановлення з’єднання застосовуються індивідуальні управляючі комплекти, кожний з яких жорстко (безпосередньо) пов’язаний із входом КБ і є зайнятим не лише на час встановлення з’єднання , але й на час розмови. У таких АТС ПК можуть об’єднуватися в єдиний пристрій зі шнуровими приладами. При прямому способі використовуються індивідуальні ПК, кожний з яких жорстко закріплений за певним трактом. При цьому пристрої керування виявляються зайнятими не тільки під час встановлення з’єднання, але і під час розмови. Перевагою цього способу є простота схем ПК і висока живучість комутаційного пристрою, оскільки пошкодження ПК виводить з ладу тільки один вхід. Недолік – неекономічність, корисне використання ПК низьке, всього 8-10% часу. Прямий спосіб використовується в АТСДК.

В АТС з обхідним способом встановлення з’єднання (рис.1в) управляючі комплекти є загальними і винесені з розмовного тракту.

АК

ШК

ШК

ПШ ГШ ЛШ

ПК

ПК

ПК

Рис.1в

Вони короткочасно з’єднуються із входами та виходами КБ та використвуються лише під час встановлення з’єднання. Один і той же ПК почергово керує встановленням будь-яких з’єднань в межах КБ або ступенів шукання, а іноді в межах всієї станції. При обхідному способі пошук з’єднувальних шляхів виконується ПК в обхід комутаційного пристрою. Тому, при такому способі ПК займається лише на час встановлення з’єднання. Перевага цього способу – високе використання і економічність. Недолік – складність ПК.

Обхідний спосіб встановлення з’єднання широко використовується в АТСК, АТСКЕ, АТСЕ, в яких застосовуються загальні ПК. У АТСК, АТСК-У використовуються ПК, які побудовані на регістрах і маркерах

Розрізняють два способи програмного керування:

- керування за замонтованою програмою, як в АТСК, АТСК-У. В цьому випадку функціонування АТС визначається жорсткими функціональними зв’язками усередині блоків і між блоками ПК, виконаними у вигляді монтажу. Недолік – складність зміни програми обслуговування необхідністю перемонтажу обладнання;

- керування за записаною програмою, яке використовується в АТСКЕ і АТСЕ. У цьому випадку програма функціонування систем комутації, яка є набором команд і визначає порядок обслуговування викликів, вводиться в запам’ятовуючий пристрій ПК і зберігається в ньому. При необхідності програма (або її частина) легко може бути замінена шляхом перезапису програми в запам’ятовуючому пристрої.

В якості ПК із записаною програмою керування використовуються електронні керуючі комплекси (ЕКК). Перевагами використання ЕКК в якості ПК є :

1) Можливість створення універсального ПК для комутаційних систем різного призначення АМТМ, МТМ, ТМ САР, відмінного тільки програмою роботи;

2) Гнучкість в експлуатації, яка забезпечується шляхом зміни програм, легкою пристосованістю до різних структур побудови телефонних мереж;

3) Надання абонентам великої кількості додаткових видів обслуговування (ДВО) програмними засобами;

4) Організація програмними засобами технічної експлуатації, при цьому створюється можливість централізації технічної експлуатації на мережі;

5) Автоматизація збору статистичних даних про трафік, надійність роботи обладнання та ін.;

6) Можливість організації автоматизованої системи керування мережею зв’язку шляхом забезпечення взаємодії ЕКК різних комутаційних систем мережі.

Разом з великими перевагами програмного керування, високий ступінь централізації ПК призводить до необхідності вживання заходів по забезпеченню надійності роботи ПК шляхом застосування високонадійних елементів і резервування, що призводить до підвищення вартості ПК.

Способи управління та встановлення з’єднання є основними характеристиками системи АТС.

Основні поняття про роботу комутаційних вузлів і АТС

Основне призначення комутаційних вузлів(КВ) - забезпечувати з'єднання вхідних і вихідних ліній, причому з’єднання може здійснюватися або з будь-яким вільним виходом, або з одним з вільних виходів заданої групи, або з якимось конкретним виходом відповідно до зазначеної адреси. Отже, КВ повинний складатися: із пристроїв для прийому адреси, пристроїв керуючих встановленням з'єднання і пристроїв, які здійснюють власне з'єднання (комутацію). Крім того, до складу КВ входять станційні і лінійні комплекти, пристрої контролю, сигналізації, джерела електроживлення й інше устаткування.

Пристрої, що здійснюють з'єднання називаються комутаційними пристроями або комутаційними приладами (Кпр). Керуючі пристрої (ПК), забезпечують встановлення з'єднання між вхідними і вихідними лініями за допомогою комутаційних приладів. Для встановлення з'єднання ПК, крім адреси повинні одержувати й іншу керуючу інформацію. До пристроїв для прийому і передачі адресної і керуючої інформації відносяться приймачі номера і кодові прийомопередавачі.

Комутаційний прилад(Кпр) - це пристрій, що забезпечує комутацію (замикання і розмикання) електричних ланцюгів під впливом керуючих сигналів. По побудові комутаційні прилади поділяються на реле, шукачі і з'єднувачі. Відрізняються вони тим, що реле мають один вхід і один вихід (позначаються 1 х 1), шукачі - один вхід і кілька виходів (1 х m), а з'єднувачі - кілька входів і кілька виходів (n x m). До складу Кпр завжди входять комутаційні і керуючі елементи. Комутаційні елементи - це контакти, що забезпечують електричне з'єднання входу з виходом.

Сукупність комутаційних елементів складає комутаційне поле (КП), що має безліч входів N і безліч виходів М. Виходи комутаційного поля можуть поєднуватися в напрямки. З'єднання входу з виходом здійснюється в точці комутації, у такий спосіб комутаційний прилад призначений для замикання і розмикання точок комутації. Входи, виходи і точки комутації мають визначену провідність. Провідністю називають число проводів, що одночасно комутуються. Вираження "трипровідна точка комутації" означає, що для здійснення одного з'єднання, у той самий момент часу, під впливом одного керуючого сигналу здійснюється замикання одночасно трьох проводів.

Комутація може бути просторовою і часовою. Комутаційне поле просторової комутації являє собою перетинання в просторі безлічі входів з безліччю виходів. Їхнє електричне з'єднання здійснюється в точках комутації. При часовій комутації не відбувається електричного з'єднання входу з виходом. Часова комутація використовується тільки в цифрових комутаційних системах, де інформація комутується в цифровій формі. Кожна 8-ми бітова комбінація, що надходить на вхід КП від одного каналу ІКМ, запам'ятовується в окремому осередку інформаційного запам'ятовуючого пристрою (ІЗП), а потім, у заданий момент часу, зчитується з неї і направляється на вихід КП. У такий спосіб інформація переноситься з одного часового інтервалу (каналу) в іншій. Точка комутації в таких КП еквівалентна одному осередкові ІЗУ.

В одному КП можуть співіснувати ланки як просторової, так і часової комутації.

Процес установлення з'єднання на АТС

Якщо в КВ включаються не тільки ЗЛ, але й абоненти, його називають комутаційною станцією, особистим випадком якої є автоматичні телефонні станції (АТС). Автоматичні телефонні станції призначені для встановлення з'єднання між включеними в них абонентами або підключення цих абонентів до іншим АТС або КВ. Однак для здійснення розмови недостатньо просто виконати електричне з'єднання двох АЛ між собою. Для того, щоб абоненти могли розмовляти необхідно подати живлення на мікрофони їхніх телефонних апаратів, а до цього прийняти адресну інформацію абонента, який викликає, послати виклик абонентові, якого викликають, і здійснити ще багато інших допоміжних дій. Тому крім комутаційного поля АТС має і багато інших пристроїв. Процес встановлення з'єднання на АТС складається з декількох етапів. При описі цього процесу абонента, який викликає, звичайно для спрощення називають абонентом А, а абонента, якого викликають - абонентом Б. Розглянемо основні етапи встановлення з'єднання.

Прийом заявки на встановлення з'єднання.

Насамперед, необхідно прийняти сигнал виклику від абонента. Таким сигналом виклику на телефонних мережах є зняття мікротелефонної трубки з телефонного апарату. Сам телефонний апарат можна умовно розділити на дві частини: розмовну і викличну. У вихідному стані (при відсутності виклику), коли мікротелефонна трубка знаходиться на апараті, вона, натискаючи на підоймовий перемикач, підключає до абонентської лінії викличні прилади (дзвоник),для того, щоб прийняти сигнал виклику, якщо він надійде з АЛ.

Як тільки трубка знята з апарату, тиск на підоймовий перемикач припиняється, і він своїми контактами відключає викличні прилади і підключає розмовні, замикаючи одночасно шлейф струму через ТА й абонентську лінію на станцію. На вході кожної АЛ в АТС знаходиться приймач сигналу виклику. Для електромеханічних АТС це електромагнітне реле, через обмотку якого до обох проводів двохпроводової лінії підключене джерело живлення. У більшості існуючих станцій це реле називається лінійним і позначається буквою Л. Як тільки в обмотці лінійного реле з'явиться струм, воно спрацює, змінюючи свій стан і тим самим фіксуючи наявність сигналу виклику від даної АЛ. Лінійне реле входить до складу абонентського комплекту (АК), що закріплюється за кожною АЛ. Таким чином, спрацьовування конкретного лінійного реле однозначно визначає номер, підключеної до нього АК, після чого АТС фіксує сигнал виклику від конкретного абонента.

Прийом адресної інформації.

Тепер необхідно установити, яке саме з'єднання потрібно абонентові А. Вид з'єднання (внутрішньостанційне або вихідне) і конкретного адресата можна визначити за адресною інформацією – номерові, що набирає абонент А. Для цього необхідно цю адресну інформацію прийняти, зберегти, проаналізувати і використовувати для керування встановленням з'єднання. Звичайно, ці дії розділені між двома пристроями: пристроєм для прийому, збереження і видачі інформації і керуючим пристроєм, що аналізує адресну інформацію і керуючим процесом установлення з'єднання. Отже, до того, як абонент почне набирати номер до його АК уже повинне бути підключене пристрій прийому номера. У різних системах АТС цей пристрій називається по різному, тому узагальнено назвемо його приймачем номера (ПНН).

Яким же чином абонент довідається чи підключений уже до його АК пристрій прийому набору номера ПНН ? Для цього служить інформаційний безперервний тональний сигнал, частотою 425Гц, який називається Відповідь станції (ВС) або Готовність станції (ГС). Наявність цього сигналу означає, що до абонента А підключений ПНН і абонент може набирати номер. Іноді в абонентів створюється враження, що сигнал ВС з'являється в трубці одночасно зі зняттям її з ТА, однак за час від зняття мікротелефонної трубки до появи сигналу ВС на станції виконується дуже багато окремих з'єднань для пошуку і підключення до АК абонента А вільного ПНН.

Після одержання тонального сигналу ВС абонент А починає набирати номер абонента Б. Усі цифри номера, що набираються, приймаються і запам'ятовуються ПНН. Після закінчення прийому адресної інформації, ПНН передає в керуючий пристрій сигнал про те, що можна починати встановлення з'єднання. У сучасних системах автоматичної комутації керуючі пристрої мають високу швидкодію і дуже малий час установлення з'єднання. У більш старих системах АТС, де керуючі пристрої побудовані на звичайних електромагнітних реле, швидкодія ПК набагато нижче, тому в цих системах ПК починають виконувати аналіз адресної інформації і встановлення з'єднання не очікуючи закінчення набору номера абонентом.

Установлення з'єднання між абонентами А та Б.

Одержавши номер абонента Б, ПК визначає з'єднувальну лінію в межах станції до абонентської лінії абонента Б або до КВ (АТС), якщо установлюється вихідне з'єднання. Визначивши вільну з'єднувальну лінію, ПК видає команду на проключення з'єднання і видачу абонентам сигналів про те, що з'єднання встановлене. Для абонента Б таким сигналом є Посилка виклику (ПВ), а для абонента А Контроль посилки виклику (КПВ). Під час посилки цих сигналів спеціальний пристрій контролює абонента Б, щоб зафіксувати момент відповіді абонента Б.

Перехід зєднувального тракту в розмовний стан.

Після відповіді абонента Б необхідно відключити сигнали ПВ і КПВ і включити струм живлення мікрофонів до АЛ обох абонентів, щоб дати їм можливість здійснити розмову. Під час розмови АЛ обох абонентів контролюються для прийому сигналу відбою від будь - якого з абонентів.

Звільнення зєднувальних проиладів приладів

Після одержання сигналу відбою передається сигнал в ПК для руйнування з'єднання і повернення всіх приладів у вихідний стан. Цей процес називається звільненням.

Таким чином, процес установлення з'єднання на АТС складається з наступних етапів:

- вихідний стан;

- виклик абонентом А комутаційної станції;

- фіксація виклику від абонента А;

- підключення до АЛ-А приймача набору номера;

- посилка абонентові А сигналу Відповідь станції;

- прийом і фіксація номера, що набирається абонентом А;

- установлення з'єднання до абонента Б;

- визначення стану АЛ-Б;

- посилка сигналу виклику абонентові Б и сигналу Контроль посилки виклику абонентові А;

- відповідь абонента Б;

- установлення розмовного стану і розмова;

- фіксація сигналу відбою від одного з абонентів;

- роз'єднання розмовного тракту і повернення приладів у вихідний стан;

- посилка сигналу зайнята абонентові, що не дав відбій.

Види та призначення телефонних сигналів

Таким чином, всі електричні функціональні сигнали, що передаються між станціями та між окремими пристроями станцій в процесі встановлення зєднань поділяються на три види : лінійні, сигнали управління та інформаційні(акустичні) сигнали.

Лінійні сигнали можуть передаватись на будь-якому етапі встановлення зєднання від початку заняття станції до її звільнення. До лінійних сигналів відносяться: « сигнал виклику абонентом станції», «сигнал заняття каналу або входу в комутаційну систему», «сигнал відповіді абонента Б», « сигнал відбою з боку абонента А та Б», «сигнали розєднання» та інші.

Сигнали управління на відміну від лінійних сигналів, передаються лише в процесі встановлення зєднання, під їх впливом утворюється зєднувальний тракт між лініями аб.А та аб.Б. До сигналів управління відносяться сигнали набору номера аб.Б. Крім цих сигналів у деяких системах АТС передаються сигнали про категорію виклику, запит апаратури абонентського визначника номера(АВН) при міжміському звязку.

Інформаційні(акустичні) сигнали призначені для інформування абонентів про хід процесу встановлення зєднання, наприклад, про вільність чи зайнятість необхідних каналів, ліній.

Параметри інформаційних сигналів приведені в таблиці.

Найменування	Параметри сигналів
сигналів	Частота,	Тривалість, с		Напруга,
	Гц	сигналу	паузи	В
Відповідь станції(ВС) станції	425±25	безперервний	-	5, 5±1, 0
Зайнято	425±25	0, 3	0, 3	5, 5±1, 0
Контроль посилки виклику(КПВ)	425±25	1	4	5, 5±1, 0
Посилка виклику(ПВ)	25	1	4	100±10

Так як на телефонних мережах існують станції різних систем, то для узгодження роботи при встановлені зєднань вони повинні обмінюватись електричними сигналами. Передавання сигналів на окремих ділянках зєднувального тракту відрізняються як способом передавання, так і способом кодування.