PGTU / 5 семестр / СК и ИКС / 1 семестр / Razdel_6

Раздел 6. Координатные системы коммутации

Тема 15. Классификация, структура систем, функции узлов. Принципы построения коммутационных полей.

Еще в 1900 г. Бетуландер и Пальмгрен в Швеции начали работать над заменой искателя Строуджера. В 1905 г. Эриксон предложил создать на основе релейных схем так называемые координатные поля. Хотя эти работы непосредственного практического выхода не имели, можно считать, что именно они легли в основу современных координатных АТС.

В1919 г. фирма «Бетуландер компани» уже смогла построить несколько небольших экспериментальных координатных станций, хорошо зарекомендовавших себя в работе. А по случаю 300-летия города Гетеборга, которое праздновалось в 1923 г., там была открыта первая современная координатная АТС. Поэтому именно 1923 г. считается годом ввода в

действие техники координатной коммутации.

С 1930 г. на основе этой техники в Швеции стали строиться центральные АТС. После того как в Мальме была построена АТС на 40000 номеров, началось триумфальное шествие координатных станций по всему миру. Успехи шведов побудили фирму «Белл телефон компании» начать собственные разработки, и в 1938 г. первая координатная АТС вступила в строй в США. В начале 40-х годов шведский «Эриксон» приступил к разработке и производству координатных АТС разных типов для городской, междугородной и сельской связи (АRF-50, АRМ-20 и др.).

После второй мировой войны техника координатной коммутации получила повсеместное распространение. В 1950 г. она вводится в

Финляндии, в 1952 г. в Голландии, в 1955 г. в Бразилии, в странах Азии и в Австралии. В 50-х г. координатные АТС были созданы во Франции (Пентаконта) и в Англии (5005). В 60-х годах были разработаны городские координатные АТС в Чехословакии (РК-20) и ГДР (АТС-65).

ВСоветском Союзе разработка координатных АТС разного назначения была начата в первой половине 50-х годов. В 1956 г. было организовано производство городских координатных подстанций на сто номеров ПС-МКС- 100, а в последовавшие годы были разработаны сельские координатные АТС малой и средней емкости К-40/80, К-100/2000. Стала также выпускаться модификация АТС типа К-100/2000 для учрежденческой связи. В середине 60-х годов завершилось создание координатной станции типа АТСК для городских телефонных сетей. С целью уменьшения затрат на абонентские линейные сооружения ЛОНИИС совместно с заводом «Тесла-Карлин» (Чехословакия) была разработана городская координатная подстанция на 1000 номеров ПСК-1000, которая успешно использовалась и еще сегодня используется во многих ГТС. Для междугородной телефонной связи выпускались координатные АМТС-2 и АМТС-3.

Дальнейшее усовершенствование городских и сельских координатных АТС с целью повысить надежность коммутационной аппаратуры, увеличить

пропускную способность АТС, уменьшить стоимость оборудования и снабдить его комплексом контрольно-проверочных устройств привело к созданию станций АТСК-У и АТСК-50/200М.

Выше перечисленные АТС отличаются друг от друга по многим признакам, главными из которых являются конструкция и коммутационные параметры МКС, скелетная схема станции, емкость и группообразование блоков ступеней искания и степень централизации управления коммутационными приборами.

Рассмотрим принципы построения и функционирования координатных систем коммутации на примере станции АТСК, функциональная схема которой приведена на рис. 15.1.

A B C D

Рис. 15.1. Функциональная схема АТСК

Станция состоит из следующих функциональных узлов:

−коммутационных блоков, из которых строятся ступени абонентского (АИ), группового (ГИ) и регистрового искания (РИ);

−маркеров коммутационных блоков (МАВ, МСД, МРИ, МГИ), управляющих установлением соединений внутри блока;

−абонентских регистров (АРБ), которые принимают и фиксируют номер вызываемого абонента;

−кодовые приемопередатчики (КПП), с помощью которых происходит обмен управляющими сигналами;

−исходящих шнуровых комплектов (ИШК), которые обеспечивают питание микрофона вызывающего абонента, занятие маркера РИ, удержание электромагнитов МКС ступеней АИ и ГИ, прием и передачу сигналов взаимодействия, трансляцию импульсов набора после отключения регистра.

−входящих шнуровых комплектов (ВШК), которые обеспечивают занятие маркера СD и удержание электромагнитов МКС ступени АИ, посылку вызова вызываемому абоненту и зуммерного сигнала «контроль посылки вызова» вызываемому абоненту, питание микрофона вызываемого абонента, прием и передачу сигналов взаимодействия.

Основными коммутационными элементами АТСК являются:

−унифицированные многократные координатные соединители трех модификаций – МКС 20х10х6, МКС 10х20х6 и МКС 20х20х3. Из этих МКС образуются коммутационные устройства различных ступеней искания (абонентской, групповой и регистровой);

−реле типа РПН (реле плоское нормальное). Эти реле используются в абонентских комплектах, шнуровых комплектах, комплектах СЛ и других приборах;

−реле типа РЭС-14 (реле электромагнитное слаботочное), имеющее повышенный срок службы и большой контактный пакет (до 24 пружин). Реле РЭС14 применяются в управляющих устройствах – регистрах и маркерах;

−полупроводниковые диоды и триоды, которые применяются главным образом, в приемниках и генераторах многочастотных управляющих сигналов.

Коммутация разговорного тракта осуществляется схемами звеньевых включений. Это следствие применения МКС, имеющих относительно небольшую емкость вертикалей. В координатных системах АТС используются три способа структурного построения полей коммутации разговорного тракта при помощи:

−нескольких ступеней искания – одной ступени абонентского искания и ступеней группового искания, количество которых зависит от емкости АТС и емкости городской телефонной сети;

−двух ступеней искания – одной ступени абонентского искания и одной ступени группового искания, с большим количеством выходов, достаточным для образования АТС любой требующейся емкости;

−общего коммутационного поля, в которое включаются все абонентские и соединительные линии.

В АТСК разговорный тракт между вызывающим и вызываемым абонентами образуется несколькими ступенями искания, каждая из которых состоит из ряда однотипных блоков. Целесообразность такого решения обусловлена следующими соображениями. Наличие отдельных ступеней искания позволяет иметь маркеры более простые по схеме коммутации и с меньшим количеством реле, чем управляющие устройства обслуживающие, например, общее поле коммутации. Это облегчает эксплутационное обслуживание станции, т.е. упрощает процесс отыскания повреждений.

Для коммутации разговорного тракта в АТСК применяются:

−ступень абонентского искания АИ, обеспечивающая подключение абонентских линий к исходящим шнуровым комплектам ИШК при установлении исходящих соединений и к входящим шнуровым комплектам при установлении входящих соединений;

−ступени группового искания, обеспечивающие установление соединения между блоками ступеней абонентского искания, в которые включены линии вызывающего и вызываемого абонентов при внутристанционном соединении, между ступенью абонентского искания и

соединительными линиями при исходящем и входящем соединении, а также между соединительными линиями разных направлений при транзитном соединении.

Кроме того, АТСК содержит ступень регистрового искания, которая предназначена для подключения регистров к исходящим шнуровым комплектам.

Каждая ступень искания комплектуется из отдельных блоков, имеющих небольшое число входов и выходов. Емкость блоков ступеней искания выбрана исходя из возможности обслуживания каждого блока одним маркером (с точки зрения пропускной способности и срока службы маркера) и с учетом того, чтобы выход из строя одного блока не привел бы к существенному ухудшению качества обслуживания абонентов.

Оборудование АТСК содержит пять типов блоков ступней искания: два типа блоков для ступени абонентского искания – 100-линейный абонентский блок двухкаскадного построения (блок АВ) и блок двухкаскадного построения для включения входящих линий (блок СD); два типа блоков для ступени группового искания, имеющих двухкаскадное построение и отличающихся емкостью поля (числом выходов) и коэффициентом расширения (блок ГИ и блок ГИК); один тип блока для ступени регистрового искания (блок РИ).

Ступень АИ выполняет функции свободного искания при установлении исходящих соединений и функции линейного искания при установлении входящих соединений.

Блок АВ позволяет включить 100 абонентских линий в поле каскада А, 60 промежуточных линий между каскадами А и В, 20 исходящих линий к шнуровым комплектам и 20 промежуточных линий к блокам СD. Скелетная схема и схема группообразования блока АВ показаны на рис. 15.1.

Рис. 15.1. Скелетная схема и схема группообразования блока АВ

На скелетной схеме приняты следующие обозначения:

- звено коммутационного поля, входы которого (100) подключаются к выходам контактного поля вертикалей МКС, а выходы звена (60) – к выходам вертикали,

- звено коммутационного поля, входы которого (60) подключаются к выходам вертикали МКС, а выходы звена (200) – к выходам контактного поля вертикалей.

На схеме группообразования приняты следующие обозначения: - выход поля вертикали, - выход вертикали,

- вертикаль и ее контактное поле (черта указывает на контактное поле),

- вертикали с запараллеленными выходами контактного поля,

- в верхнем левом углу показано соединение выхода вертикали одного каскада с выходом контактного поля вертикали другого каскада.

Каскад А состоит из десяти коммутаторов (к=10), каждый из которых имеет 10 входов (n=10) и шесть выходов (m=6). Во входы этих коммутаторов включается kn=100 абонентских линий. Выходы коммутаторов каскада А, связанные с каскадом В, образуют km=60 промежуточных линий. Каскад В состоит из шести коммутаторов, в каждый из которых включаются как исходящие, так и промежуточные линии с блоками СD.

Для построения блока АВ используется 5 МКС 20х10х6: 3 МКС – каскад А, 2 МКС – каскад В. Построение блока АВ представлено на рис. 15.2.

Вкаждый МКС каскада А (МКС А) 100 абонентских линий включаются дважды: в поля вертикальных блоков 1 и 2 – первые десять абонентских линий, в поля вертикальных блоков 3 и 4 – вторые десять абонентских линий, в поля вертикальных блоков 19 и 20 – последние десять абонентских линий.

Вконтактные поля шести коммутаторов каскада В, образованных из двух МКС (МКС В), включается по 10 вертикалей каскада А таким образом, чтобы любой вертикальный блок каскада В был доступен всем ста абонентским линиям. Поэтому любой абонентской линии доступны 6 промежуточных линий между каскадами А и В и через них – 20 исходящих соединительных линий и 20 промежуточных линий с блоками СD.

Рис. 15.2. Построение блока АВ ступени АИ

Абонентские линии включаются в поля вертикалей МКС А по схеме простого транспонированного включения (рис. 15.3). В поле первого и второго МКС А включаются абонентские линии с одной и той же цифрой единиц и разными цифрами десятков (один вид включения), а в поле третьего МКС А – с одной и той же цифрой десятков и разными цифрами единиц (другой вид включения).

Рис 15.3. Схема транспонированного включения абонентских линий в каскад А блока АВ

Блок СD содержит 30 входов, 40 пл между каскадами С и D и 200 выходов, образующих 10 направлений к блокам АВ. Схема группообразования дана на рис. 15.4. Каскад D, в который включаются входы блока СD, состоит из двух коммутаторов (к=2) по n=15 входов и m=20 выходов, а каскад С – из m=20 коммутаторов по к=2 входа и h=10 выходов.

Рис. 15.4. Группообразование блока СD ступени АИ

Для построения блока СD (рис. 15.5) используется 5 МКС: 3 МКС 10х20х6 на каскаде D (МКС D) и 2 МКС 20х10х6 на каскаде С (МКС С). Благодаря такому построению любой вход блока СD может соединится по одной промежуточной линии между каскадами С и D с 10 выходами, представляющими собой 10 промежуточных линий по одной к разным блокам АВ. Так как каждому входу блока СD доступны 20 пл между каскадами С и D, то через них ему доступны все 200 выходов блока.

Рис. 15.5. Построение блока СD ступени АИ

Ступень АИ комплектуется из 1000-линейных групп абонентских линий. Возможно и неполное комплектование 1000-линейных групп абонентских линий. 1000-линейный блок АИ содержит 10 блоков АВ и 2-4 блока СD (количество блоков СD зависит от телефонной нагрузки). Группообразование 1000-линейного блока ступени АИ показано на рис. 15.6.

Рис. 15.6. Построение блока ступени АИ

Блок ГИ используется в качестве основного блока ступеней группового искания в АТСК. Блок ГИ имеет 60 входов, 80 промежуточных линий между каскадами А и В и 400 выходов и обеспечивает шестипроводную коммутацию. Схема группообразования блока ГИ 60х80х400 приведена на рис. 15.7. Каскад А, в который включаются входы блока, состоит из к=4 коммутаторов по n=15 входов и m=20 выходов, а каскад В – из m=20 коммутаторов по к=4 входа и h=20 выходов. Каждому входу блока ГИ доступны 20 пл между каскадами А и В и через них – mh=400 выходов. Выходы позволяют образовать направления с доступностью mq=20, 40 и 60 линий.

Рис. 15.7. Группообразование блока ГИ 60х80х400

Блок ГИ расположен в двух стативах и построен из 14 МКС 10х20х6: каскад А образован из 6 МКС (МКС А), а каскад В – из 8 МКС (МКС В). Построение блока ГИ 60х80х400 в упрощенном виде показано на рис. 15.8.

Блок ГИК используется в качестве вспомогательного блока ступени ГИ. Блок имеет 60 входов, 60 промежуточных линий и 200 выходов и обеспечивает трехпроводную коммутацию.

Блок РИ является однокаскадным, он построен по схеме ПВ с шестипроводной коммутацией. Группообразование и построение блока РИ показаны на рис.15.9 и 15.10.

Блок РИ имеет один МКС 10х20х6 и позволяет включить в поле МКС две группы по 20 ИШК. Каждой группе доступна отдельная группа из пяти абонентских регистров.

Рис. 15.10. Построение блока РИ