

Раздел 5. Декадно-шаговые системы коммутации
Тема 12. Классификация, структура систем, функции узлов. Принципы построения коммутационных полей.
Декадно-шаговые АТС относятся к первому поколению автоматических систем телефонной коммутации. Производство декадношаговых АТС было организовано на заводе «Красная Заря». Разработка первой АТС было закончена в 1947 г. Станция получила название АТС-47. В 1954 г. была закончена разработка усовершенствованной декадно-шаговой АТС, получившей название АТС-54. Параллельно на заводе ВЭФ в Риге была разработана и стала производиться учрежденческая декадно-шаговая АТС типа УАТС-49.
Оборудование декадно-шаговых АТС разбивается на ступени искания: ступень предварительного искания (ПИ), ступени группового искания (ГИ) и ступень линейного искания (ЛИ).
Рис. 12.1. Структура АТСДШ
Ступень предварительного искания предназначена для подключения линии вызывающего абонента к входу первой ступени ГИ. Предварительное искание производится в режиме свободного искания. В декадно-шаговых АТС применяются два способа предыскания – прямое предыскание и обратное предыскание. Скелетные схемы обоих способов предыскания показаны на рис. 12.2.
Рис. 12.2. Скелетные схемы способов предыскания
Целесообразность применения прямого или обратного предыскания определяется путем технико-экономического сравнения. Относительная экономичность того или иного способа зависит, в первую очередь, от затрат на оборудование (искатели и реле), суммарная стоимость которого зависит от нагрузки на одну абонентскую линию в ЧНН, от заданных норм качества обслуживания вызовов, от способа образования пучка приборов (ГИ или ЛИ) и от стоимости приборов.
Линии, имеющие высокое использование, например, соединительные линии от учрежденческих АТС и подстанций, могут подключаться
непосредственно к приборам ГИ и ЛИ. Линии с малым использованием подключаются к соединительным устройствам АТС только через ступень предыскания.
При прямом предыскании в каждом абонентском комплекте имеется шаговый искатель небольшой емкости (на 10-15 выходов) который подключает линию вызывающего абонента к одному из свободных соединительных устройств 1ГИ. Количество предыскателей равно числу абонентов станции.
При полнодоступном включении линий в выходы предыскателя каждому источнику нагрузки (входу коммутационной схемы) доступны все соединительные пути. В такой схеме потери вызовов возникают лишь при занятости всех выходов.
При неполнодоступном включении линий каждому источнику нагрузки доступна лишь часть выходов ступени искания. Потери вызовов в неполнодоступном пучке возникают при занятости всех выходов, доступных данному источнику нагрузки, хотя свободные выходы ступени в это время могут существовать. Для увеличения доступности применяют звеньевое включение. Примером использования такого включения в декадно-шаговых АТС является двойное предыскание, которое обеспечивает большую доступность, чем одинарное предыскание.
Ступень линейного искания предназначена для подключения своего вызывающего входа к вызываемой абонентской линии. Линейное искание производится в режиме вынужденного искания. Искатели, выполняющие линейное искание, называются линейными искателями (ЛИ). В качестве линейных искателей используются декадно-шаговые искатели. При установлении соединения в ЛИ передаются две последние цифры номера вызываемого абонента. Подъемное движение ЛИ определяется цифрой десятков, а вращательное движение – цифрой единиц, так что и то и другое движение ЛИ является вынужденным.
Ступень группового искания предназначена для подключения своего вызывающего входа к одному из свободных выходов в направлении. Искание направления является вынужденным, а искание выхода в направлении – свободным. Искатели, выполняющие групповое искание, называются групповыми искателями (ГИ). В качестве групповых искателей используются декадно-шаговые искатели. При установлении соединения в ГИ передается одна цифра номера вызываемого абонента. Подъемное движение ГИ определяется принятой цифрой и является вынужденным, а вращательное движение ГИ является свободным. Количество ступеней ГИ в структуре станции зависит от емкости телефонной сети.
Минимальная конфигурация декадно-шаговой АТС изображена на рис.12.3. Емкость АТС составляет 100 номеров. Согласно этой схеме каждый абонент имеет индивидуальный искатель на 100 линий. Каждая АЛ подключается к щеткам своего искателя и, кроме того, заводится на соответствующие контакты всех 100 ЛИ. Запараллеливание одноименных

выходов ЛИ эквивалентно образованию коммутатора емкостью 100х100. Каждой абонентской линии присваивается двухзначный номер 00-99.
Рис.12.3 Функциональная схема АТСДШ на 100 номеров: а) развернутая; б) функциональная
Такое построение АТС, при котором каждому абоненту придается ЛИ, является неэкономичным, поскольку требуется большое количество дорогих ЛИ. Даже при установлении всех возможных соединений число одновременно используемых ЛИ не может превысить 50. Теоретически подсчитано и практически подтверждено, что обычно одновременно в АТС участвуют в соединении 10-15% от общего числа абонентов. Поэтому для обслуживания 100 абонентов достаточно иметь 10-15 ЛИ, но при этом нужно предусмотреть такой порядок обслуживания абонентов, чтобы любой из свободных ЛИ мог быть предоставлен во временное пользование любому абоненту, т.е. сделать ЛИ приборами коллективного пользования. Для этого следует установить на каждую АЛ предварительный искатель (ПИ), который бы обеспечивал подключение АЛ вызывающего абонента к свободному в данный момент ЛИ. Схема такой АТСДШ на 100 номеров с 10 ЛИ изображена на рис.12.4. Схема является полнодоступной, т.к. каждый ЛИ доступен любому абоненту.
Рис.12.4. Функциональная схема АТСДШ со ступенью ПИ на 100 номеров: а) развернутая; б) функциональная
В зависимости от нагрузки может потребоваться разное количество ЛИ, иногда значительно больше 10. Конечно, можно пойти на увеличение выходов из ПИ, но это приводит к значительному усложнению конструкции ПИ и росту его стоимости. Поэтому идут другим путем — использования неполнодоступного подключения ступени ПИ к ЛИ через промежуточные

щиты (ПЩ). Такие щиты применяются почти всегда для соединения между собой ступеней искания и предназначены для равномерного распределения нагрузки предыдущей ступени искания между приборами последующей ступени искания.
Для получения АТС большей емкости можно идти по пути увеличения емкости контактного поля ЛИ, однако, это вызывает усложнение его конструкции и увеличение стоимости настолько, что это становится невозможным для емкостей АТС свыше 1000 номеров. На АТС, емкость которой превышает емкость контактного поля ЛИ, все АЛ разбиваются на группы. Для выбора группы, в которой находится нужная линия, используются ступени ГИ.
На рис.12.5 приведена схема АТС емкостью 1000 номеров. В такой АТС 1000 АЛ разбиваются на 10 групп. На каждую группу из 100 АЛ устанавливают требуемое количество ЛИ, зависящее от нагрузки, потерь и доступности. Нумерация линий на такой АТС 3-значная. Первая цифра требуется для выбора группы (в данном случае сотенной), в которой находится требуемая АЛ, вторая и третья — для выбора требуемой АЛ в сотенной группе.
Рис.12.5. Функциональная схема АТСДШ на 1000 номеров
Для дальнейшего увеличения емкости АТС следует ввести вторую ступень группового искания. Предельная емкость АТС при этом возрастает до 10 000 номеров, нумерация абонентских линий — 4-значная (0000-9999). Ступень IГИ предназначена для выбора определенной тысячной группы, IIГИ — для выбора сотенной группы, ступень ЛИ отыскивает в своем контактном поле требуемую АЛ.
На сети с 5-значной нумерацией декадно-шаговые АТС имеют три ступени ГИ. Первая цифра 5-значного номера определяет номер (код) АТС, последующие – номер АЛ внутри выбранной АТС.
На рис.12.6 показаны функциональные связи между АТС2 и другими
АТС.
Рис.12.6. Функциональная схема АТСДШ на сети с 5-значной нумерацией

На сети с 6-значной нумерацией декадно-шаговые АТС имеют четыре ступени ГИ (рис.12.7). Первая цифра номера определяет узловой район (номер УВС), вторая цифра – номер АТС, подключенной к УВС, последующие – номер АЛ внутри выбранной АТС.
Рис.12.7. Функциональная схема АТСДШ на сети с 6-значной нумерацией
На сети с 7-значной нумерацией декадно-шаговые АТС имеют пять ступеней ГИ (рис.12.8). Ступень искания, следующая за IГИ называется ДГИ. Первая цифра номера определяет номер УИС, который по второй цифре определит номер УВС, третья цифра – номер АТС, подключенной к УВС, последующие – номер АЛ внутри выбранной АТС.
Рис.12.8 Функциональная схема АТСДШ на сети с 7-значной нумерацией

Тема 13. Принципы управления установлением соединения. Процесс обработки вызова.
В декадно-шаговых АТС действия коммутационных приборов – шаговых искателей определяются импульсами набора номера, поступающими с абонентского терминала. Такой принцип управления коммутацией называется прямым (непосредственным) принципом управления.
Процесс установления соединения рассмотрим для АТСДШ, имеющей ступени ПИ, ГИ и ЛИ (рис.13.1). Нумерация абонентских линий в АТС 3- значная. Первая цифра определяет работу ГИ, последние две цифры – работу ЛИ.
Рис.13.1.Функциональная схема АТСДШ
При подъеме абонентом трубки ступень предварительного искания находит свободный прибор на ступени ГИ, откуда абоненту посылается акустический сигнал «ответ станции». Если все приборы ступени ГИ заняты, то движение ПИ продолжается до 17 контакта, к которому подключен зуммер «занято».
Во время набора абонентом первой цифры номера прибор ГИ под управлением поступающих импульсов совершает подъем на заданную декаду. Далее происходит поиск свободной линии в выбранном направлении к сотенной группе линейного искания (ЛИ). Поскольку максимальное число выходов из одного прибора ГИ равно 10, то такое же максимальное число приборов в данной сотне может быть доступно этому прибору. Доступность абонента к ступени ЛИ выше, поскольку ступень ПИ имеет 16 выходов для подключения к ступени ГИ. Таким образом, максимально абоненту может быть доступно до 160 приборов в заданной сотне. Однако выходы ступени ГИ могут быть запараллелены, поэтому доступность D от абонентской линии лежит в пределах от 10 до 160 линий. Реальный выбор определяется путем расчета вероятностных характеристик, которые зависят от нагрузки, создаваемой абонентами.
При наборе второй цифры номера происходит подъемное движение ЛИ. Число шагов подъема соответствует числу поступающих импульсов. В
паузе между наборами второй и третьей цифры (межсерийная пауза) происходит переключение с режима подъема на режим вращения. При наборе третьей цифры происходит вращательное движение, число шагов которого зависит от числа поступающих импульсов. После этого происходит проба абонента. Если абонент свободен, происходит остановка вращения, если занят – движение не прекращается и идет до 11-го контакта, который введен для подключения зуммера «занято».
В случае остановки управляющее устройство посылает сигналы «посылка вызова» и «контроль посылки вызова». После ответа абонента устанавливается разговорный тракт.
Разъединение осуществляется управляющим устройством после получения сигнала «отбой» от одного или двух абонентов. После этого искатели приводятся во вращательное положение, а после прохождения последнего контакта они переходят в исходное положение.

Тема 14. Абонентские и сетевые интерфейсы. Системы сигнализации. Особенности технической эксплуатации.
Абонентские терминальные устройства подключаются к АТСДШ по 2- проводным аналоговым абонентским линиям с импульсным набором номера.
АТСДШ подключаются к другим АТС сети по 2- или 3-проводным соединительным линиям.
Поддержка тех или иных систем сигнализации в АТС тесно связана с принципами управления соединением. В АТСДШ реализован непосредственный способ управления, и коммутационный прибор выполняет функции коммутации и управления. Поэтому в процессе обслуживания вызова линейные и разговорные сигналы проходят один и тот же путь как внутри станции, так и по межстанционным соединительным линиям
(рис.14.1).
Рис. 14.1. Упрощенное представление способов сигнализации непосредственно по телефонному каналу
Передача сигналов по телефонным каналам (физическим цепям) постоянным током может осуществляться гальваническим, шлейфным или батарейным способом.
При батарейном способе сигналы передаются по проводам а, b или с с использованием станционных батарей АТС и земли в качестве обратного провода.
При шлейфном способе, в отличие от батарейного, сигналы передаются по шлейфу без использования земли в качестве обратного провода, т.е. от станционной батареи одной станции. В этом случае возможная разность потенциалов заземлений на передачу сигналов не оказывает влияния. Использование шлейфной сигнализации на межстанционных соединительных линиях ограничено возможной дальностью передачи сигналов постоянным током, необходимостью «обхода» усилителей, не пропускающих импульсы постоянного тока, а также невозможностью работы по каналам систем передачи с частотным разделением каналов (ЧРК). Тем не менее, эти способы нашли применение в городских и сельских телефонных сетях.
Гальванический способ (рис.14.2) характеризуется тем, что цепи передачи сигналов даже при наличии на линии трансформаторов имеют

гальваническую связь. Данный способ передачи сигналов нашел применение в сельских телефонных сетях при связи сельских АТС с ручными телефонными станциями системы ЦБ, а также при связи ручных станций системы МБ с АТС, когда станции МБ не оборудованы источниками электропитания напряжением 24В. Недостатком способа является то, что сигналы проходят по обоим проводам линии в одном направлении и поэтому оказывают значительное индуктивное влияние на соседние цепи.
Рис. 14.2 Передача сигналов гальваническим способом
В сельских телефонных сетях нашел применение индуктивный способ передачи сигналов при связи центральной станции с узловыми и оконечными, а также узловой станции с оконечными по физическим двухпроводным соединительным линиям. В качестве приемника индуктивных импульсов используется поляризованное реле. Положительной стороной индуктивного способа является возможность образования искусственных (фантомных) цепей, что для сельских телефонных сетей в отдельных случаях имело определенное значение.
Сегодняшнее состояние местных телефонных сетей Российской Федерации позволяет не рассматривать более подробно шлейфный, гальванический и индуктивный способы сигнализации по физическим линиям. Дальнейшее рассмотрение систем сигнализации посвятим батарейному способу сигнализации по трехпроводным соединительным линиям.
Наиболее распространенный способ батарейной линейной сигнализации в российских телефонных сетях предусматривает передачу линейных сигналов по проводам а, b, с с использованием «земли» в качестве вспомогательного провода. Пределы изменения напряжения — от 50 до 74В с учетом допустимой разности потенциалов заземлителей разных АТС, равной ±8В. Провода а и b используются для передачи, как речевых сигналов, так и сигналов управления и взаимодействия. По проводу с передаются только сигналы занятия соединительной линии (СЛ), разъединения и блокировки СЛ. длина линии ограничивается затуханием речевых сигналов и искажением характеристик импульсов набора номера.
Взаимодействие декадно-шаговых АТС между собой зависит от сопротивления провода с, по которому производится проба свободности трехпроводной СЛ и ее занятие. Согласованная работа приборов декадно-

шаговых АТС (АТС-47, АТС-54) по трехпроводным соединительным линиям при сопротивлении провода с не выше 700 Ом осуществляется непосредственно, без установки комплектов РСЛ. При сопротивлении провода с от 700 до 1500 Ом устанавливаются комплекты РСЛ-3 на исходящем конце трехпроводной СЛ. Такой комплект работает при напряжении батареи АТС от 58 до 66 В и при разности потенциалов заземлений входящей и исходящей АТС не более 6 В.
В таблице 14.1 представлены коды передачи линейных сигналов и набора номера декадным кодом по трехпроводным СЛ.
Таблица 14.1. Коды передачи линейных сигналов по трехпроводным СЛ
*В скобках указан тип линии, по которой передается данный линейный сигнал
**Значение сопротивления провода с указано в таблице в зависимости от типа кабеля