Коммерциялық емес акционерлік қоғам Алматы энергетика және байланыс университеті Автоматты электрбайланыс кафедрасы

 

Коммутация жүйелері

5В071900 - Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының студенттеріне арналған дәрістер жинағы

 

Алматы 2013

Құрастырушылар: А.Д. Мухамеджанова, Ю.М. Гармашова. Коммутация жүйелері.5В071900 - Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының студенттеріне  арналған дәрістер жинағы. - Алматы: АЭжБУ, 2013. - 53 б.

 

Коммутация жүйелері пәнінен он бір дәрістің жинағы баяндалған. Онда цифрлық коммутация жүйелерінің құрылу, қызмет ету және басқару принциптері көрсетілген.

Без.  43, кесте 4, әдеби көрсеткіші -12 атау.

 

Пікір беруші: М.Башкиров

 

 «Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2013 ж. баспа жоспары бойынша басылады

©"Алматы энергетика және байланыс университеті " КЕАҚ, 2013 ж.

Кіріспе

«Коммутация жүйелері» пәні жоғарғы оқу орнының студенттері үшін таңдау бойынша алынатын пән болып табылады және базалық пән ретінде оқу жоспарларына енгізілген.

Берілген пән студенттерді әртүрлі коммутациялық жүйелердің тұрғызылу принциптері және желіде ақпараттың таратылуын, аналогтық және цифрлық коммутация принциптерін,  әртүрлі ақпараттарды интеграциялау кезіндегі коммутация принциптерін, номерациялау, жоспарлау, проекциялау және коммутацияның цифрлық жүйелерінің эксплуатациялау ерекшеліктерін оқыту үшін арналған.

Пән мақсаты студенттерді әртүрлі телекоммуникациялық желілерде қолданылатын телекоммуникациялық жүйелерді эксплуатациялау облысында, сондай-ақ, Қазақстан коммутация жүйелері нарығында өндіруші және қоюшы ұйымдардың ғылыми-зерттеу және жоболау бөлімдерінде өзіндік қызметке дайындау.

Пәнді оқу нәтижесінде студенттер байланыс жүйелері мен желілеріндегі негізгі бағыттар мен даму препективаларын нақты түсіне білуі  қажет. Коммутациялық жүйелер тораптарындағы жүктеме есептемесін жасауды, коммутациялық жүйелердің сенімділік анализдерін, телекоммуникациялық жүйелерді, желілерді, құрылғылар мен блоктарды жоспарлау және проекциялауды жүзеге асыра білуі керек.

 Берілген пәнді үшін оқу жоспары  3 кредит бөлінген, барлығы-135 сағат, соның ішінде аудиториялық сабақ үшін - 60, өзіндік жұмысқа  – 75 сағат.

 

Кре- диттер	Курс	Семестр	Аудито- риялық сабақтар	Дәріс	Тәжіри- белік сабақтар	Зертха- налық сабақтар	Курс-тық жұмыстар	Экза-мен
3	4	7	60 сағ.	1,5 (22 сағ)	1(15 сағ)	0,5 (15 сағ)	3	7

 

1 Дәріс. Электрлік байланыстың негiзгi ұғымдары

 

Дәрiстiң мақсаты: студенттермен желi ұғымдарын және желiлердi электрлік байланысы жүйесiн, желі және жүйе классификациясын, құрамы мен құрылымын зерттеу.

Мазмұны:

-   Электрлік байланысы жүйесi, құрылым.

-   Электрлік байланыс желісі, құрамы және құрылымы.

-   Желiлер классификациясы,телефон желiлерiнiң түрлері.

-   Коммутация жүйесi ұғымы, жіктелімі, жалпы құрылымы.

 

Электрлік байланыс жүйесі, құрылымы.

Электрлік байланысы жүйесi (телекоммуникациялық жүйе) - сызықты трактiнiң жасалуын қамтамасыз ететiн техникалық құралдардың жиынтығы және беріліс арналары 1.1-суретте көрсетілген [1, 2, 3].

 

1.1 сурет - Электрлік байланыс жүйесiнің құрылымдық сұлбасы (телекоммуникациялық жүйе)

 

Кез келген электрлік байланысы жүйесiнiң құрамына хабар таратушы, беріліс арнасы және қабылдағыш кiредi. Электрлік байланысы жүйесi екi тобында бөлiседi: бiржақты (абонентке ақпарат таратылуы бір ақпарат көзінен ғана беріледі, мысал ретінде радиохабарды қарастыруға болады) және екi жақты (мысал ретінде телефонияны қарастыруға болады).

Электрлік байланысы жүйесi негiзiнен екi мiндет атқарады:

а) хабарламаларды жеткiзу - электрлік байланысы жүйесiнiң функциясы;

б) хабарламаларды қалыптастыру және тану - шеткi құрылғы функциясы.

Тарату трактiсi деп - құралдардың жиынтығы және қолданушылардың арасындағы хабар берілісін қамтамасыз ететiн желілерді атайды.

Тарату арнасы (байланыс ) - екi кез келген нүктелердiң арасындағы беру трактiнiң бiр бөлiгi. Беріліс арнасына шеткi құрылғылар кiрмейдi.

 

Электрлік байланыс желісі, құрамы және құрылымы.

Электрлік байланысы желісi (телекоммуникациялық желі) – хабарларды тарату және үлестіруді қамтамасыз ететін белгілі аймақтағы коммутациялық станциялар, байланыс линиялары (каналдар), соңғы құрылғылардың (1.2 суретті қара) жиынтығы [1, 2].  Кiрісі мен шығысындағы байланыс желiсiне хабардың электр сигналына  және керісінше  түрленуін қамтамасыз ететін шеткi құрылғылар қосылады.

КС – коммутациялық станция;            БЛ–байланыс линиясы;

АЖ – абоненттік желі;                           ШҚ – шеткі құрылғы.

 

1.2 сурет – Электрлік байланыс жүйесінің жалпы құрылым схемасы

(телекоммуникациялық жүйе)

 

Шеткi құрылғылар абоненттiк желі бар станциямен қосылады. Коммутациялық станциялар өзара қосылу желілерімен жалғанады. Коммутациялық станция тиiстi мекенжай арқылы шығыс желілері мен кiрiс желілерінің қосылуларын жүзеге асырады.

Жалпы түрде жіберушіден қабылдаушыға берілетін хабар екі бөліктен тұрады: мекенжай және ақпараттық. Мекенжай мазмұны бойынша коммутациялық станция байланыс бағытын анықтайды және хабар алушыға нақты таңдауды жүзеге асырады.  Ақпараттық бөлiк құрамында хабарламаның өзі болады.

Нәтижесінде хабар берілуі қамтамасыз етілетін процесстер мен кезеңдер жиынтығы – байланыс сеансы деп аталады, ал байланыс сеансы ұйымдастырылатын ережелердің сәйкес таңдалуы – хаттама деп аталады.

Желiлер классификациясы, телефон желiлерiнiң түрлері.

Ұзақ уақыт кезеңiнде электр байланысының әртүрлi түрлерi бiр-бiрiнен тәуелсiз дамыды. Электр байланыстың әр түрі өз арналары, (БЖ ) беріліс жүйесін және желiлер жасауға бағдарланды. Желiнiң құрылымы электр байланыстың хабарламалардың ағындарын үлестiруге тән нақты түрдiң ерекшелiктерiмен сәйкес таңдалынды [1, 2] .

Электр байланыс желілері келесі түрлерге жіктеледі:

-      Телефондық.

-      Телеграфтық.

-      Мәлімет тарату.

-      Факсимильді.

-      Теледидар хабарларын таратуы.

-      Дыбыс тарату.

Бақылау желiсiн басқаруды реттiлеу және оларды бақылау, олардың өзара iс-әрекетін қамтамасыз етуi мақсатында электр байланысы жүйесiнде әр желiнiң орнын анықтауға мүмкiндiк беретiн әртүрлi маңызды белгiлерге желiлерiн жiктеу үшін желі жіктелімі керек. 1.1 кестеде желілер жіктелімі келтірілген.

Тағайындалуы бойынша телефон желiлерiнiң түрлерi:

- қалалық;

- ауылдық;

- мекемелік;

- аймақтық;

- қала аралық;

 

1.1 кесте – Желілер жіктелімі

Жіктелім белгілері	Желі атауы
Категория	-     жалпы қолдану желісі -     ерекшеленген желілер -     технологиялық желілер -     арнаулы тағайындалған желілер
Функционалдық тағайындау	-     қатынау желілері -     көлiк желiлерi
Қосылатын абоненттiк терминалдардың түрi	-     белгiленген байланыс желiсі -     жылжымалы байланыс желiсі
Арналарды ұйымдастыру тәсiлдері	-     біріншілік желі -     екіншілік желі
Аймақтық бөліну	-     мемлекетаралық -     қалааралық -     аймақтық -     жергілікті
Нөмiрлеу кодтары	-     АВС желі кодтары (нөмірлеудің географиялық жүйесі) -     DEF желі кодтары  (нөмірлеудің географиялық емес жүйесі)
Тұрақтылығы мен қауіпсіздігі	-     I класс магистральдік желілері -     II класс магистральдік желілері
Электр байланыс қызметтерінің саны	-     дара сервистік -     көп сервистік
Коммутация түрлері	-     коммутацияланатын -     коммутацияланбайтын
Коммутация әдістері	-     каналдар коммутациясы -     пакеттер коммутациясы -     хабарлар коммутациясы

 

Қалалық телефон желілері (ҚТЖ) қала аумағында және ең жақын қала маңдарында телефон байланысын қамтамасыз етедi.

Ауылдық телефон желiлерi (АТЖ) ауылдық әкiмшiлiк аудандар шегiнде телефон байланысын қамтамасыз етедi.

Мекемелік телефон желiлерi (МТЖ) кәсiпорындар, мекемелер, ұйым iшіндегі телефон байланыстарын қамтамасыз етедi.

Бұл телефон желiлерiнiң үш түрi жергiлiктi телефон желiлерi ортақ атауымен топтастырылады. Аймақтық телефон желiлері (ЗТС) бiр аумақта орналасқан бiртұтас жетi орынды нөмiрлеудi сипаттайтын жергiлiктi абоненттердiң арасындағы байланыс үшiн арналған.

Қала аралық телефон желiсi (ҚАТЖ)  әр түрлi аймақтарда орналастырылған  телефон желiлерi мен жергiлiктi абоненттердiң арасындағы байланыс үшiн арналған.

Коммутация жүйесi ұғымы, жіктелімі, жалпы құрылымы.

Коммутация жүйесі - байланыс бағыты бойынша ақпаратты қабылдау және үлестiруге арналған жабдықтың кешенi.

Коммутация жүйесінің жіктелімі 1.2-кестесінде келтірілген.

 

1.2 кесте – Коммутация жүйесінің жіктелімі

Жіктелім белгісі	Коммутациялық жүйе
Коммутацилық және басқарушы жабдық түрі	-     декадтық-адымдық -     координаттық -     квазиэлектрондық -     электрондық
Сигналдардың көрініс пiшiнi	-     аналогтық -     цифрлық
Таратылатын ақпараттың түрі	-     телефондық -     телеграфтық -     мәлімет тарату -     хабар тарату
Телекоммуникациялық желiнің алатын орын	-     орталық -     тораптық -     шеткі -     өтпелі -     кіріс хабар түйіндері (КХТ) -     шығыс хабар түйіндері (ШХТ)
Аймақтық бөлiну	-     мемлекетаралық -     қалалық -     ауылдық -     мекемелік
Сыйымдылығы	-     аз сыйымдылықты -     орташа сыйымдылықты -     үлкен сыйымдылықты
Арна бөлінуі	-     кеңістіктік бөлінумен -     уақыттық бөлінумен
Коммутация тәсілдері	-     каналдар коммутациясы -     пакеттер коммутациясы -     хабарлар коммутациясы

 

Коммутацилық жүйе өз функцияларын орындау үшiн жабдықтың келесi түрлерiн өз құрамда енгізуі  керек (1.3 суретті қара):

- Абоненттiк желі блоктары (АЖБ)  абоненттiк желілердің жүйеге қосылуын жүзеге асырады.

- Қосқыш желі блоктары (ҚЖБ)  басқа коммутациялық жүйелермен байланысуы үшiн ҚЖЖ (қосқыш желілердің жиныны) арқылы жалғағыш желілеріне （ЖЖ） қосылу жүзеге асырылады.

- Коммутациялық өріс (КӨ)  кiріс желілері мен шығысының коммутациясын жүзеге асырады. Коммутациялық өріс кеңiстiктiк арналардың бөлiнуi негiзінде қалыптасуы мүмкiн және сол кезде коммутациялық элементтер ретінде көп координатты қосқыштар (ККҚ), геркон релелер, ферридтердi пайдаланады. Уақыттық арналы бөлiші бар коммутациялық өріс импульстiк-кодтық модуляцияны (ИКМ) қолдану негiзде құралады және элементтердiң есте сақтайтын жартылай өткiзгiш құралдары және логикалық интегралдық микросұлбалар ретінде қолданады.

- Басқару жүйесi (БЖ) – байланыс орнату процесстерімен басқарылатын логикалық жүйелердің бәрін  орындайды.

- Генераторлық жабдық - акустикалық сигналдарды қалыптастыруды жүзеге асырады.

 

АЖБ – абненттік желі блогы;          ГЖ – генераторлық жабдық;

ҚЖБ – Қосқыш желі блогы;             ҚЖЖ – қосқыш желілер жиынтығы;

АК – абоненттік комплект;               БҚ – басқарушы қондырғы.

 

1.3 сурет – Коммутациялық жүйенің жалпы құрылымы

 

2 дәріс. Коммутацияның қағидалары

 

Дәрiстiң мақсаты: студенттермен коммутацияның негiзгi ұғымдарын және анықтамаларын зерттеу.

 

Мазмұны:

- Негiзгi анықтамалары және коммутация ұғымы.

-Тiкелей қосылу (каналдар коммутациясы).

-Есте сақтау коммутациясы.

 

Негiзгi анықтамалары және коммутация ұғымы.

Коммутация – бір-бірімен ақпарат алмасу үшін қажет уақытпен берілген шығысы мен берілген жүйе кірісінің жеке-дара сұраныс бойынша байланыс орнату.

Коммутацияның негізгі екі қағидасы белгілі:

- тiкелей қосылу (берiлетiн ақпаратты есте сақтамайтын коммутация - каналдар коммутациясы);

- жиналған ақпаратпен қосылу (есте сақтауы бар коммутация).

Каналдар коммутациясында тиiстi мекенжай бойымен шығыс желілері бар кiріс желілердің физикалық қосылуын жүзеге асыррылады [2] (2.1 суретті қара).

Каналдар коммутациясының әдiсiнің артықшылықтары:

- “диалог” ұйымдастыру мүмкiндiгi, өйткенi хабар беруде кiдiрту уақыты үлкен емес;

- абонент басқа абоненттерден келетін байланыс орнатылғаннан кейін жүктемеге тәуелсіз хабар жіберу мүмкiндiгiне ие болады.

КЖ – коммутациялық жүйе;             МЖБ – мекенжай бөлімі;

БҚ – басқару құрылғысы;           АБ – ақпараттық бөлім.